Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.dk/linux-block
[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 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id()) {
529                 set_preempt_need_resched();
530                 return;
531         }
532
533         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
534         smp_mb();
535         if (!tsk_is_polling(p))
536                 smp_send_reschedule(cpu);
537 }
538
539 void resched_cpu(int cpu)
540 {
541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
542         unsigned long flags;
543
544         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
545                 return;
546         resched_task(cpu_curr(cpu));
547         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
552 /*
553  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
554  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
555  *
556  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
557  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
558  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
559  */
560 int get_nohz_timer_target(void)
561 {
562         int cpu = smp_processor_id();
563         int i;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         rcu_read_lock();
567         for_each_domain(cpu, sd) {
568                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
569                         if (!idle_cpu(i)) {
570                                 cpu = i;
571                                 goto unlock;
572                         }
573                 }
574         }
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579 /*
580  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
581  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
582  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
583  * idle system the next event might even be infinite time into the
584  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
585  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
586  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
587  * wheel for the next timer event.
588  */
589 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
590 {
591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
592
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /*
597          * This is safe, as this function is called with the timer
598          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
599          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
600          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
601          * timer into account automatically.
602          */
603         if (rq->curr != rq->idle)
604                 return;
605
606         /*
607          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
608          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
609          * idle task through an additional NOOP schedule()
610          */
611         set_tsk_need_resched(rq->idle);
612
613         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
614         smp_mb();
615         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
616                 smp_send_reschedule(cpu);
617 }
618
619 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
620 {
621         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
622                 if (cpu != smp_processor_id() ||
623                     tick_nohz_tick_stopped())
624                         smp_send_reschedule(cpu);
625                 return true;
626         }
627
628         return false;
629 }
630
631 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
632 {
633         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
634                 wake_up_idle_cpu(cpu);
635 }
636
637 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
638 {
639         int cpu = smp_processor_id();
640
641         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
642                 return false;
643
644         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
645                 return true;
646
647         /*
648          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
649          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
650          */
651         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
652         return false;
653 }
654
655 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
656
657 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
658 {
659         return false;
660 }
661
662 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
663
664 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
665 bool sched_can_stop_tick(void)
666 {
667        struct rq *rq;
668
669        rq = this_rq();
670
671        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
672        smp_rmb();
673
674        /* More than one running task need preemption */
675        if (rq->nr_running > 1)
676                return false;
677
678        return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         sched_info_queued(rq, p);
767         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
768 }
769
770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
771 {
772         update_rq_clock(rq);
773         sched_info_dequeued(rq, p);
774         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (task_contributes_to_load(p))
780                 rq->nr_uninterruptible--;
781
782         enqueue_task(rq, p, flags);
783 }
784
785 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
786 {
787         if (task_contributes_to_load(p))
788                 rq->nr_uninterruptible++;
789
790         dequeue_task(rq, p, flags);
791 }
792
793 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
794 {
795 /*
796  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
797  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
798  */
799 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
800         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
801 #endif
802 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
803         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
804
805         /*
806          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
807          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
808          * {soft,}irq region.
809          *
810          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
811          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
812          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
813          * monotonic.
814          *
815          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
816          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
817          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
818          * atomic ops.
819          */
820         if (irq_delta > delta)
821                 irq_delta = delta;
822
823         rq->prev_irq_time += irq_delta;
824         delta -= irq_delta;
825 #endif
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
827         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
828                 u64 st;
829
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 st = steal_ticks(steal);
837                 steal = st * TICK_NSEC;
838
839                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
840
841                 delta -= steal;
842         }
843 #endif
844
845         rq->clock_task += delta;
846
847 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
848         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
849                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
850 #endif
851 }
852
853 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
854 {
855         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
856         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
857
858         if (stop) {
859                 /*
860                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
861                  * userspace knows about and won't get confused about.
862                  *
863                  * Also, it will make PI more or less work without too
864                  * much confusion -- but then, stop work should not
865                  * rely on PI working anyway.
866                  */
867                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
868
869                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
870         }
871
872         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
873
874         if (old_stop) {
875                 /*
876                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
877                  * it can die in pieces.
878                  */
879                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
880         }
881 }
882
883 /*
884  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
885  */
886 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
887 {
888         return p->static_prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
893  * without taking RT-inheritance into account. Might be
894  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
895  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
896  * estimator recalculates.
897  */
898 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         int prio;
901
902         if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1112
1113 out:
1114         return ret;
1115 }
1116
1117 struct migration_arg {
1118         struct task_struct *task;
1119         int dest_cpu;
1120 };
1121
1122 static int migration_cpu_stop(void *data);
1123
1124 /*
1125  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1126  *
1127  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1128  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1129  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1130  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1131  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1132  * @p has remained unscheduled the whole time.
1133  *
1134  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1135  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1136  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1137  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1138  * waiting to become inactive.
1139  */
1140 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1141 {
1142         unsigned long flags;
1143         int running, on_rq;
1144         unsigned long ncsw;
1145         struct rq *rq;
1146
1147         for (;;) {
1148                 /*
1149                  * We do the initial early heuristics without holding
1150                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1151                  * the runqueue lock when things look like they will
1152                  * work out!
1153                  */
1154                 rq = task_rq(p);
1155
1156                 /*
1157                  * If the task is actively running on another CPU
1158                  * still, just relax and busy-wait without holding
1159                  * any locks.
1160                  *
1161                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1162                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1163                  * But we don't care, since "task_running()" will
1164                  * return false if the runqueue has changed and p
1165                  * is actually now running somewhere else!
1166                  */
1167                 while (task_running(rq, p)) {
1168                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1169                                 return 0;
1170                         cpu_relax();
1171                 }
1172
1173                 /*
1174                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1175                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1176                  * just go back and repeat.
1177                  */
1178                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1179                 trace_sched_wait_task(p);
1180                 running = task_running(rq, p);
1181                 on_rq = p->on_rq;
1182                 ncsw = 0;
1183                 if (!match_state || p->state == match_state)
1184                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1185                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1186
1187                 /*
1188                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1189                  */
1190                 if (unlikely(!ncsw))
1191                         break;
1192
1193                 /*
1194                  * Was it really running after all now that we
1195                  * checked with the proper locks actually held?
1196                  *
1197                  * Oops. Go back and try again..
1198                  */
1199                 if (unlikely(running)) {
1200                         cpu_relax();
1201                         continue;
1202                 }
1203
1204                 /*
1205                  * It's not enough that it's not actively running,
1206                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1207                  * preempted!
1208                  *
1209                  * So if it was still runnable (but just not actively
1210                  * running right now), it's preempted, and we should
1211                  * yield - it could be a while.
1212                  */
1213                 if (unlikely(on_rq)) {
1214                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1215
1216                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1217                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1218                         continue;
1219                 }
1220
1221                 /*
1222                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1223                  * runnable, which means that it will never become
1224                  * running in the future either. We're all done!
1225                  */
1226                 break;
1227         }
1228
1229         return ncsw;
1230 }
1231
1232 /***
1233  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1234  * @p: the to-be-kicked thread
1235  *
1236  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1237  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1238  *
1239  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1240  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1241  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1242  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1243  * achieved as well.
1244  */
1245 void kick_process(struct task_struct *p)
1246 {
1247         int cpu;
1248
1249         preempt_disable();
1250         cpu = task_cpu(p);
1251         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253         preempt_enable();
1254 }
1255 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1256 #endif /* CONFIG_SMP */
1257
1258 #ifdef CONFIG_SMP
1259 /*
1260  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1261  */
1262 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1263 {
1264         int nid = cpu_to_node(cpu);
1265         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1266         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1267         int dest_cpu;
1268
1269         /*
1270          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1271          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1272          * select the cpu on the other node.
1273          */
1274         if (nid != -1) {
1275                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1276
1277                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1278                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1279                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1280                                 continue;
1281                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1282                                 continue;
1283                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1284                                 return dest_cpu;
1285                 }
1286         }
1287
1288         for (;;) {
1289                 /* Any allowed, online CPU? */
1290                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1291                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1292                                 continue;
1293                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1294                                 continue;
1295                         goto out;
1296                 }
1297
1298                 switch (state) {
1299                 case cpuset:
1300                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1301                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1302                         state = possible;
1303                         break;
1304
1305                 case possible:
1306                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1307                         state = fail;
1308                         break;
1309
1310                 case fail:
1311                         BUG();
1312                         break;
1313                 }
1314         }
1315
1316 out:
1317         if (state != cpuset) {
1318                 /*
1319                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1320                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1321                  * leave kernel.
1322                  */
1323                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1324                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1325                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1326                 }
1327         }
1328
1329         return dest_cpu;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1334  */
1335 static inline
1336 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1337 {
1338         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1339
1340         /*
1341          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1342          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1343          * cpu.
1344          *
1345          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1346          *
1347          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1348          *   not worry about this generic constraint ]
1349          */
1350         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1351                      !cpu_online(cpu)))
1352                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1353
1354         return cpu;
1355 }
1356
1357 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1358 {
1359         s64 diff = sample - *avg;
1360         *avg += diff >> 3;
1361 }
1362 #endif
1363
1364 static void
1365 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1366 {
1367 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1368         struct rq *rq = this_rq();
1369
1370 #ifdef CONFIG_SMP
1371         int this_cpu = smp_processor_id();
1372
1373         if (cpu == this_cpu) {
1374                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1375                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1376         } else {
1377                 struct sched_domain *sd;
1378
1379                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1380                 rcu_read_lock();
1381                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1382                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1383                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1384                                 break;
1385                         }
1386                 }
1387                 rcu_read_unlock();
1388         }
1389
1390         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SMP */
1394
1395         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1396         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1397
1398         if (wake_flags & WF_SYNC)
1399                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1400
1401 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1402 }
1403
1404 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1405 {
1406         activate_task(rq, p, en_flags);
1407         p->on_rq = 1;
1408
1409         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1410         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1411                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1416  */
1417 static void
1418 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1419 {
1420         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1421         trace_sched_wakeup(p, true);
1422
1423         p->state = TASK_RUNNING;
1424 #ifdef CONFIG_SMP
1425         if (p->sched_class->task_woken)
1426                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1427
1428         if (rq->idle_stamp) {
1429                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1430                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1431
1432                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1433
1434                 if (rq->avg_idle > max)
1435                         rq->avg_idle = max;
1436
1437                 rq->idle_stamp = 0;
1438         }
1439 #endif
1440 }
1441
1442 static void
1443 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1444 {
1445 #ifdef CONFIG_SMP
1446         if (p->sched_contributes_to_load)
1447                 rq->nr_uninterruptible--;
1448 #endif
1449
1450         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1451         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1456  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1457  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1458  * the task is still ->on_rq.
1459  */
1460 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1461 {
1462         struct rq *rq;
1463         int ret = 0;
1464
1465         rq = __task_rq_lock(p);
1466         if (p->on_rq) {
1467                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1468                 update_rq_clock(rq);
1469                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1470                 ret = 1;
1471         }
1472         __task_rq_unlock(rq);
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 #ifdef CONFIG_SMP
1478 static void sched_ttwu_pending(void)
1479 {
1480         struct rq *rq = this_rq();
1481         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1482         struct task_struct *p;
1483
1484         raw_spin_lock(&rq->lock);
1485
1486         while (llist) {
1487                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1488                 llist = llist_next(llist);
1489                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1490         }
1491
1492         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1493 }
1494
1495 void scheduler_ipi(void)
1496 {
1497         /*
1498          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1499          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1500          * this IPI.
1501          */
1502         if (tif_need_resched())
1503                 set_preempt_need_resched();
1504
1505         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1506                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1507                         && !got_nohz_idle_kick())
1508                 return;
1509
1510         /*
1511          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1512          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1513          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1514          * we do call them.
1515          *
1516          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1517          * properly.
1518          *
1519          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1520          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1521          * somewhat pessimize the simple resched case.
1522          */
1523         irq_enter();
1524         tick_nohz_full_check();
1525         sched_ttwu_pending();
1526
1527         /*
1528          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1529          */
1530         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1531                 this_rq()->idle_balance = 1;
1532                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1533         }
1534         irq_exit();
1535 }
1536
1537 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1538 {
1539         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1540                 smp_send_reschedule(cpu);
1541 }
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         /*
1588          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1589          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1590          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1591          * set_current_state() the waiting thread does.
1592          */
1593         smp_mb__before_spinlock();
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         if (!(p->state & state))
1596                 goto out;
1597
1598         success = 1; /* we're going to change ->state */
1599         cpu = task_cpu(p);
1600
1601         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1602                 goto stat;
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         /*
1606          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1607          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1608          */
1609         while (p->on_cpu)
1610                 cpu_relax();
1611         /*
1612          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1613          */
1614         smp_rmb();
1615
1616         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1617         p->state = TASK_WAKING;
1618
1619         if (p->sched_class->task_waking)
1620                 p->sched_class->task_waking(p);
1621
1622         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1623         if (task_cpu(p) != cpu) {
1624                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1625                 set_task_cpu(p, cpu);
1626         }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         ttwu_queue(p, cpu);
1630 stat:
1631         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1632 out:
1633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1634
1635         return success;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1640  * @p: the thread to be awakened
1641  *
1642  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1643  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1644  * the current task.
1645  */
1646 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1647 {
1648         struct rq *rq = task_rq(p);
1649
1650         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1651             WARN_ON_ONCE(p == current))
1652                 return;
1653
1654         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1655
1656         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1657                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1658                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1659                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1660         }
1661
1662         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1663                 goto out;
1664
1665         if (!p->on_rq)
1666                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1667
1668         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1669         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1670 out:
1671         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * wake_up_process - Wake up a specific process
1676  * @p: The process to be woken up.
1677  *
1678  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1679  * processes.
1680  *
1681  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1682  *
1683  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1684  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1685  */
1686 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1687 {
1688         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1721
1722 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1723         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1724 #endif
1725
1726 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1727         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1728                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1729                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1730         }
1731
1732         if (clone_flags & CLONE_VM)
1733                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1734         else
1735                 p->numa_preferred_nid = -1;
1736
1737         p->node_stamp = 0ULL;
1738         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1739         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1740         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1741         p->numa_faults = NULL;
1742         p->numa_faults_buffer = NULL;
1743
1744         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1745         p->numa_group = NULL;
1746 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1747 }
1748
1749 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1750 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1751 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1752 {
1753         if (enabled)
1754                 sched_feat_set("NUMA");
1755         else
1756                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1757 }
1758 #else
1759 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1760
1761 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1762 {
1763         numabalancing_enabled = enabled;
1764 }
1765 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1766 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1767
1768 /*
1769  * fork()/clone()-time setup:
1770  */
1771 void sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1772 {
1773         unsigned long flags;
1774         int cpu = get_cpu();
1775
1776         __sched_fork(clone_flags, p);
1777         /*
1778          * We mark the process as running here. This guarantees that
1779          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1780          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1781          */
1782         p->state = TASK_RUNNING;
1783
1784         /*
1785          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1786          */
1787         p->prio = current->normal_prio;
1788
1789         /*
1790          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1791          */
1792         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1793                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1794                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1795                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1796                         p->rt_priority = 0;
1797                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1798                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1799
1800                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1801                 set_load_weight(p);
1802
1803                 /*
1804                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1805                  * fulfilled its duty:
1806                  */
1807                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1808         }
1809
1810         if (!rt_prio(p->prio))
1811                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1812
1813         if (p->sched_class->task_fork)
1814                 p->sched_class->task_fork(p);
1815
1816         /*
1817          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1818          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1819          * is ran before sched_fork().
1820          *
1821          * Silence PROVE_RCU.
1822          */
1823         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1824         set_task_cpu(p, cpu);
1825         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1826
1827 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1828         if (likely(sched_info_on()))
1829                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1830 #endif
1831 #if defined(CONFIG_SMP)
1832         p->on_cpu = 0;
1833 #endif
1834         init_task_preempt_count(p);
1835 #ifdef CONFIG_SMP
1836         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1837 #endif
1838
1839         put_cpu();
1840 }
1841
1842 /*
1843  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1844  *
1845  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1846  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1847  * on the runqueue and wakes it.
1848  */
1849 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1850 {
1851         unsigned long flags;
1852         struct rq *rq;
1853
1854         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1855 #ifdef CONFIG_SMP
1856         /*
1857          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1858          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1859          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1860          */
1861         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1862 #endif
1863
1864         /* Initialize new task's runnable average */
1865         init_task_runnable_average(p);
1866         rq = __task_rq_lock(p);
1867         activate_task(rq, p, 0);
1868         p->on_rq = 1;
1869         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1870         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1871 #ifdef CONFIG_SMP
1872         if (p->sched_class->task_woken)
1873                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1874 #endif
1875         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1876 }
1877
1878 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1879
1880 /**
1881  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1882  * @notifier: notifier struct to register
1883  */
1884 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1885 {
1886         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1887 }
1888 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1889
1890 /**
1891  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1892  * @notifier: notifier struct to unregister
1893  *
1894  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1895  */
1896 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1897 {
1898         hlist_del(&notifier->link);
1899 }
1900 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1901
1902 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1903 {
1904         struct preempt_notifier *notifier;
1905
1906         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1907                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1908 }
1909
1910 static void
1911 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1912                                  struct task_struct *next)
1913 {
1914         struct preempt_notifier *notifier;
1915
1916         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1917                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1918 }
1919
1920 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1921
1922 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1923 {
1924 }
1925
1926 static void
1927 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1928                                  struct task_struct *next)
1929 {
1930 }
1931
1932 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1933
1934 /**
1935  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1936  * @rq: the runqueue preparing to switch
1937  * @prev: the current task that is being switched out
1938  * @next: the task we are going to switch to.
1939  *
1940  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1941  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1942  * switch.
1943  *
1944  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1945  * hooks.
1946  */
1947 static inline void
1948 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1949                     struct task_struct *next)
1950 {
1951         trace_sched_switch(prev, next);
1952         sched_info_switch(rq, prev, next);
1953         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1954         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1955         prepare_lock_switch(rq, next);
1956         prepare_arch_switch(next);
1957 }
1958
1959 /**
1960  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1961  * @rq: runqueue associated with task-switch
1962  * @prev: the thread we just switched away from.
1963  *
1964  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1965  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1966  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1967  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1968  *
1969  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1970  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1971  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1972  * details.)
1973  */
1974 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1975         __releases(rq->lock)
1976 {
1977         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1978         long prev_state;
1979
1980         rq->prev_mm = NULL;
1981
1982         /*
1983          * A task struct has one reference for the use as "current".
1984          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1985          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1986          * the scheduled task must drop that reference.
1987          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1988          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1989          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1990          * be dropped twice.
1991          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1992          */
1993         prev_state = prev->state;
1994         vtime_task_switch(prev);
1995         finish_arch_switch(prev);
1996         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1997         finish_lock_switch(rq, prev);
1998         finish_arch_post_lock_switch();
1999
2000         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2001         if (mm)
2002                 mmdrop(mm);
2003         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2004                 task_numa_free(prev);
2005
2006                 /*
2007                  * Remove function-return probe instances associated with this
2008                  * task and put them back on the free list.
2009                  */
2010                 kprobe_flush_task(prev);
2011                 put_task_struct(prev);
2012         }
2013
2014         tick_nohz_task_switch(current);
2015 }
2016
2017 #ifdef CONFIG_SMP
2018
2019 /* assumes rq->lock is held */
2020 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2021 {
2022         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2023                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2024 }
2025
2026 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2027 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2028 {
2029         if (rq->post_schedule) {
2030                 unsigned long flags;
2031
2032                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2033                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2034                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2035                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2036
2037                 rq->post_schedule = 0;
2038         }
2039 }
2040
2041 #else
2042
2043 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2044 {
2045 }
2046
2047 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2048 {
2049 }
2050
2051 #endif
2052
2053 /**
2054  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2055  * @prev: the thread we just switched away from.
2056  */
2057 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2058         __releases(rq->lock)
2059 {
2060         struct rq *rq = this_rq();
2061
2062         finish_task_switch(rq, prev);
2063
2064         /*
2065          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2066          * task_switch?
2067          */
2068         post_schedule(rq);
2069
2070 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2071         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2072         preempt_enable();
2073 #endif
2074         if (current->set_child_tid)
2075                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2076 }
2077
2078 /*
2079  * context_switch - switch to the new MM and the new
2080  * thread's register state.
2081  */
2082 static inline void
2083 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2084                struct task_struct *next)
2085 {
2086         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2087
2088         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2089
2090         mm = next->mm;
2091         oldmm = prev->active_mm;
2092         /*
2093          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2094          * combine the page table reload and the switch backend into
2095          * one hypercall.
2096          */
2097         arch_start_context_switch(prev);
2098
2099         if (!mm) {
2100                 next->active_mm = oldmm;
2101                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2102                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2103         } else
2104                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2105
2106         if (!prev->mm) {
2107                 prev->active_mm = NULL;
2108                 rq->prev_mm = oldmm;
2109         }
2110         /*
2111          * Since the runqueue lock will be released by the next
2112          * task (which is an invalid locking op but in the case
2113          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2114          * do an early lockdep release here:
2115          */
2116 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2117         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2118 #endif
2119
2120         context_tracking_task_switch(prev, next);
2121         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2122         switch_to(prev, next, prev);
2123
2124         barrier();
2125         /*
2126          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2127          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2128          * frame will be invalid.
2129          */
2130         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * nr_running and nr_context_switches:
2135  *
2136  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2137  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2138  */
2139 unsigned long nr_running(void)
2140 {
2141         unsigned long i, sum = 0;
2142
2143         for_each_online_cpu(i)
2144                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2145
2146         return sum;
2147 }
2148
2149 unsigned long long nr_context_switches(void)
2150 {
2151         int i;
2152         unsigned long long sum = 0;
2153
2154         for_each_possible_cpu(i)
2155                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2156
2157         return sum;
2158 }
2159
2160 unsigned long nr_iowait(void)
2161 {
2162         unsigned long i, sum = 0;
2163
2164         for_each_possible_cpu(i)
2165                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2166
2167         return sum;
2168 }
2169
2170 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2171 {
2172         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2173         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2174 }
2175
2176 #ifdef CONFIG_SMP
2177
2178 /*
2179  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2180  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2181  */
2182 void sched_exec(void)
2183 {
2184         struct task_struct *p = current;
2185         unsigned long flags;
2186         int dest_cpu;
2187
2188         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2189         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2190         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2191                 goto unlock;
2192
2193         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2194                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2195
2196                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2197                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2198                 return;
2199         }
2200 unlock:
2201         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2202 }
2203
2204 #endif
2205
2206 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2207 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2208
2209 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2210 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2211
2212 /*
2213  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2214  * @p in case that task is currently running.
2215  *
2216  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2217  */
2218 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2219 {
2220         u64 ns = 0;
2221
2222         if (task_current(rq, p)) {
2223                 update_rq_clock(rq);
2224                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2225                 if ((s64)ns < 0)
2226                         ns = 0;
2227         }
2228
2229         return ns;
2230 }
2231
2232 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2233 {
2234         unsigned long flags;
2235         struct rq *rq;
2236         u64 ns = 0;
2237
2238         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2239         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2240         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2241
2242         return ns;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Return accounted runtime for the task.
2247  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2248  * pending runtime that have not been accounted yet.
2249  */
2250 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2251 {
2252         unsigned long flags;
2253         struct rq *rq;
2254         u64 ns = 0;
2255
2256 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2257         /*
2258          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2259          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2260          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2261          *
2262          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2263          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2264          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2265          */
2266         if (!p->on_cpu)
2267                 return p->se.sum_exec_runtime;
2268 #endif
2269
2270         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2271         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2272         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2273
2274         return ns;
2275 }
2276
2277 /*
2278  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2279  * We call it with interrupts disabled.
2280  */
2281 void scheduler_tick(void)
2282 {
2283         int cpu = smp_processor_id();
2284         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2285         struct task_struct *curr = rq->curr;
2286
2287         sched_clock_tick();
2288
2289         raw_spin_lock(&rq->lock);
2290         update_rq_clock(rq);
2291         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2292         update_cpu_load_active(rq);
2293         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2294
2295         perf_event_task_tick();
2296
2297 #ifdef CONFIG_SMP
2298         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2299         trigger_load_balance(rq, cpu);
2300 #endif
2301         rq_last_tick_reset(rq);
2302 }
2303
2304 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2305 /**
2306  * scheduler_tick_max_deferment
2307  *
2308  * Keep at least one tick per second when a single
2309  * active task is running because the scheduler doesn't
2310  * yet completely support full dynticks environment.
2311  *
2312  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2313  * balancing, etc... continue to move forward, even
2314  * with a very low granularity.
2315  *
2316  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2317  */
2318 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2319 {
2320         struct rq *rq = this_rq();
2321         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2322
2323         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2324
2325         if (time_before_eq(next, now))
2326                 return 0;
2327
2328         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2329 }
2330 #endif
2331
2332 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2333 {
2334         if (in_lock_functions(addr)) {
2335                 addr = CALLER_ADDR2;
2336                 if (in_lock_functions(addr))
2337                         addr = CALLER_ADDR3;
2338         }
2339         return addr;
2340 }
2341
2342 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2343                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2344
2345 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2346 {
2347 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2348         /*
2349          * Underflow?
2350          */
2351         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2352                 return;
2353 #endif
2354         __preempt_count_add(val);
2355 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2356         /*
2357          * Spinlock count overflowing soon?
2358          */
2359         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2360                                 PREEMPT_MASK - 10);
2361 #endif
2362         if (preempt_count() == val)
2363                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2364 }
2365 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2366
2367 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2368 {
2369 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2370         /*
2371          * Underflow?
2372          */
2373         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2374                 return;
2375         /*
2376          * Is the spinlock portion underflowing?
2377          */
2378         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2379                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2380                 return;
2381 #endif
2382
2383         if (preempt_count() == val)
2384                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2385         __preempt_count_sub(val);
2386 }
2387 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2388
2389 #endif
2390
2391 /*
2392  * Print scheduling while atomic bug:
2393  */
2394 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2395 {
2396         if (oops_in_progress)
2397                 return;
2398
2399         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2400                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2401
2402         debug_show_held_locks(prev);
2403         print_modules();
2404         if (irqs_disabled())
2405                 print_irqtrace_events(prev);
2406         dump_stack();
2407         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2408 }
2409
2410 /*
2411  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2412  */
2413 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2414 {
2415         /*
2416          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2417          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2418          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2419          */
2420         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2421                 __schedule_bug(prev);
2422         rcu_sleep_check();
2423
2424         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2425
2426         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2427 }
2428
2429 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2430 {
2431         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2432                 update_rq_clock(rq);
2433         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Pick up the highest-prio task:
2438  */
2439 static inline struct task_struct *
2440 pick_next_task(struct rq *rq)
2441 {
2442         const struct sched_class *class;
2443         struct task_struct *p;
2444
2445         /*
2446          * Optimization: we know that if all tasks are in
2447          * the fair class we can call that function directly:
2448          */
2449         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2450                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2451                 if (likely(p))
2452                         return p;
2453         }
2454
2455         for_each_class(class) {
2456                 p = class->pick_next_task(rq);
2457                 if (p)
2458                         return p;
2459         }
2460
2461         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2462 }
2463
2464 /*
2465  * __schedule() is the main scheduler function.
2466  *
2467  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2468  *
2469  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2470  *
2471  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2472  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2473  *
2474  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2475  *      interrupt handler scheduler_tick().
2476  *
2477  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2478  *      task to the run-queue and that's it.
2479  *
2480  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2481  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2482  *      called on the nearest possible occasion:
2483  *
2484  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2485  *
2486  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2487  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2488  *           spin_unlock()!)
2489  *
2490  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2491  *           preemptible context
2492  *
2493  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2494  *         then at the next:
2495  *
2496  *          - cond_resched() call
2497  *          - explicit schedule() call
2498  *          - return from syscall or exception to user-space
2499  *          - return from interrupt-handler to user-space
2500  */
2501 static void __sched __schedule(void)
2502 {
2503         struct task_struct *prev, *next;
2504         unsigned long *switch_count;
2505         struct rq *rq;
2506         int cpu;
2507
2508 need_resched:
2509         preempt_disable();
2510         cpu = smp_processor_id();
2511         rq = cpu_rq(cpu);
2512         rcu_note_context_switch(cpu);
2513         prev = rq->curr;
2514
2515         schedule_debug(prev);
2516
2517         if (sched_feat(HRTICK))
2518                 hrtick_clear(rq);
2519
2520         /*
2521          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2522          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2523          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2524          */
2525         smp_mb__before_spinlock();
2526         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2527
2528         switch_count = &prev->nivcsw;
2529         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2530                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2531                         prev->state = TASK_RUNNING;
2532                 } else {
2533                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2534                         prev->on_rq = 0;
2535
2536                         /*
2537                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2538                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2539                          * concurrency.
2540                          */
2541                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2542                                 struct task_struct *to_wakeup;
2543
2544                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2545                                 if (to_wakeup)
2546                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2547                         }
2548                 }
2549                 switch_count = &prev->nvcsw;
2550         }
2551
2552         pre_schedule(rq, prev);
2553
2554         if (unlikely(!rq->nr_running))
2555                 idle_balance(cpu, rq);
2556
2557         put_prev_task(rq, prev);
2558         next = pick_next_task(rq);
2559         clear_tsk_need_resched(prev);
2560         clear_preempt_need_resched();
2561         rq->skip_clock_update = 0;
2562
2563         if (likely(prev != next)) {
2564                 rq->nr_switches++;
2565                 rq->curr = next;
2566                 ++*switch_count;
2567
2568                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2569                 /*
2570                  * The context switch have flipped the stack from under us
2571                  * and restored the local variables which were saved when
2572                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2573                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2574                  */
2575                 cpu = smp_processor_id();
2576                 rq = cpu_rq(cpu);
2577         } else
2578                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2579
2580         post_schedule(rq);
2581
2582         sched_preempt_enable_no_resched();
2583         if (need_resched())
2584                 goto need_resched;
2585 }
2586
2587 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2588 {
2589         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2590                 return;
2591         /*
2592          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2593          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2594          */
2595         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2596                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2597 }
2598
2599 asmlinkage void __sched schedule(void)
2600 {
2601         struct task_struct *tsk = current;
2602
2603         sched_submit_work(tsk);
2604         __schedule();
2605 }
2606 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2607
2608 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2609 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2610 {
2611         /*
2612          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2613          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2614          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2615          * we find a better solution.
2616          */
2617         user_exit();
2618         schedule();
2619         user_enter();
2620 }
2621 #endif
2622
2623 /**
2624  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2625  *
2626  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2627  */
2628 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2629 {
2630         sched_preempt_enable_no_resched();
2631         schedule();
2632         preempt_disable();
2633 }
2634
2635 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2636 /*
2637  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2638  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2639  * occur there and call schedule directly.
2640  */
2641 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2642 {
2643         /*
2644          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2645          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2646          */
2647         if (likely(!preemptible()))
2648                 return;
2649
2650         do {
2651                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2652                 __schedule();
2653                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2654
2655                 /*
2656                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2657                  * between schedule and now.
2658                  */
2659                 barrier();
2660         } while (need_resched());
2661 }
2662 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2663
2664 /*
2665  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2666  * off of irq context.
2667  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2668  * protect us against recursive calling from irq.
2669  */
2670 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2671 {
2672         enum ctx_state prev_state;
2673
2674         /* Catch callers which need to be fixed */
2675         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2676
2677         prev_state = exception_enter();
2678
2679         do {
2680                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2681                 local_irq_enable();
2682                 __schedule();
2683                 local_irq_disable();
2684                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2685
2686                 /*
2687                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2688                  * between schedule and now.
2689                  */
2690                 barrier();
2691         } while (need_resched());
2692
2693         exception_exit(prev_state);
2694 }
2695
2696 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2697
2698 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2699                           void *key)
2700 {
2701         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2704
2705 static long __sched
2706 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2707 {
2708         unsigned long flags;
2709         wait_queue_t wait;
2710
2711         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2712
2713         __set_current_state(state);
2714
2715         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2716         __add_wait_queue(q, &wait);
2717         spin_unlock(&q->lock);
2718         timeout = schedule_timeout(timeout);
2719         spin_lock_irq(&q->lock);
2720         __remove_wait_queue(q, &wait);
2721         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2722
2723         return timeout;
2724 }
2725
2726 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2727 {
2728         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2729 }
2730 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2731
2732 long __sched
2733 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2734 {
2735         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2736 }
2737 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2738
2739 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2740 {
2741         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2742 }
2743 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2744
2745 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2746 {
2747         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2748 }
2749 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2750
2751 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2752
2753 /*
2754  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2755  * @p: task
2756  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2757  *
2758  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2759  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2760  *
2761  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
2762  */
2763 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2764 {
2765         int oldprio, on_rq, running;
2766         struct rq *rq;
2767         const struct sched_class *prev_class;
2768
2769         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
2770
2771         rq = __task_rq_lock(p);
2772
2773         /*
2774          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2775          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2776          *
2777          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2778          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2779          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2780          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2781          * with interrupts disabled and will complete the lock
2782          * protected section without being interrupted. So there is no
2783          * real need to boost.
2784          */
2785         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2786                 WARN_ON(p != rq->curr);
2787                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2788                 goto out_unlock;
2789         }
2790
2791         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2792         oldprio = p->prio;
2793         prev_class = p->sched_class;
2794         on_rq = p->on_rq;
2795         running = task_current(rq, p);
2796         if (on_rq)
2797                 dequeue_task(rq, p, 0);
2798         if (running)
2799                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2800
2801         if (rt_prio(prio))
2802                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2803         else
2804                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2805
2806         p->prio = prio;
2807
2808         if (running)
2809                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2810         if (on_rq)
2811                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
2812
2813         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2814 out_unlock:
2815         __task_rq_unlock(rq);
2816 }
2817 #endif
2818 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2819 {
2820         int old_prio, delta, on_rq;
2821         unsigned long flags;
2822         struct rq *rq;
2823
2824         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
2825                 return;
2826         /*
2827          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2828          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2829          */
2830         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2831         /*
2832          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2833          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2834          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2835          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
2836          */
2837         if (task_has_rt_policy(p)) {
2838                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2839                 goto out_unlock;
2840         }
2841         on_rq = p->on_rq;
2842         if (on_rq)
2843                 dequeue_task(rq, p, 0);
2844
2845         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2846         set_load_weight(p);
2847         old_prio = p->prio;
2848         p->prio = effective_prio(p);
2849         delta = p->prio - old_prio;
2850
2851         if (on_rq) {
2852                 enqueue_task(rq, p, 0);
2853                 /*
2854                  * If the task increased its priority or is running and
2855                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
2856                  */
2857                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
2858                         resched_task(rq->curr);
2859         }
2860 out_unlock:
2861         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
2864
2865 /*
2866  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
2867  * @p: task
2868  * @nice: nice value
2869  */
2870 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
2871 {
2872         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
2873         int nice_rlim = 20 - nice;
2874
2875         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
2876                 capable(CAP_SYS_NICE));
2877 }
2878
2879 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
2880
2881 /*
2882  * sys_nice - change the priority of the current process.
2883  * @increment: priority increment
2884  *
2885  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
2886  * does similar things.
2887  */
2888 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
2889 {
2890         long nice, retval;
2891
2892         /*
2893          * Setpriority might change our priority at the same moment.
2894          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
2895          * and we have a single winner.
2896          */
2897         if (increment < -40)
2898                 increment = -40;
2899         if (increment > 40)
2900                 increment = 40;
2901
2902         nice = TASK_NICE(current) + increment;
2903         if (nice < -20)
2904                 nice = -20;
2905         if (nice > 19)
2906                 nice = 19;
2907
2908         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
2909                 return -EPERM;
2910
2911         retval = security_task_setnice(current, nice);
2912         if (retval)
2913                 return retval;
2914
2915         set_user_nice(current, nice);
2916         return 0;
2917 }
2918
2919 #endif
2920
2921 /**
2922  * task_prio - return the priority value of a given task.
2923  * @p: the task in question.
2924  *
2925  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
2926  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
2927  * around 0, value goes from -16 to +15.
2928  */
2929 int task_prio(const struct task_struct *p)
2930 {
2931         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
2932 }
2933
2934 /**
2935  * task_nice - return the nice value of a given task.
2936  * @p: the task in question.
2937  *
2938  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
2939  */
2940 int task_nice(const struct task_struct *p)
2941 {
2942         return TASK_NICE(p);
2943 }
2944 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
2945
2946 /**
2947  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
2948  * @cpu: the processor in question.
2949  *
2950  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
2951  */
2952 int idle_cpu(int cpu)
2953 {
2954         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2955
2956         if (rq->curr != rq->idle)
2957                 return 0;
2958
2959         if (rq->nr_running)
2960                 return 0;
2961
2962 #ifdef CONFIG_SMP
2963         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
2964                 return 0;
2965 #endif
2966
2967         return 1;
2968 }
2969
2970 /**
2971  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
2972  * @cpu: the processor in question.
2973  *
2974  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
2975  */
2976 struct task_struct *idle_task(int cpu)
2977 {
2978         return cpu_rq(cpu)->idle;
2979 }
2980
2981 /**
2982  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
2983  * @pid: the pid in question.
2984  *
2985  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
2986  */
2987 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
2988 {
2989         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
2990 }
2991
2992 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
2993 static void
2994 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
2995 {
2996         p->policy = policy;
2997         p->rt_priority = prio;
2998         p->normal_prio = normal_prio(p);
2999         /* we are holding p->pi_lock already */
3000         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3001         if (rt_prio(p->prio))
3002                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3003         else
3004                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3005         set_load_weight(p);
3006 }
3007
3008 /*
3009  * check the target process has a UID that matches the current process's
3010  */
3011 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3012 {
3013         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3014         bool match;
3015
3016         rcu_read_lock();
3017         pcred = __task_cred(p);
3018         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3019                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3020         rcu_read_unlock();
3021         return match;
3022 }
3023
3024 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3025                                 const struct sched_param *param, bool user)
3026 {
3027         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3028         unsigned long flags;
3029         const struct sched_class *prev_class;
3030         struct rq *rq;
3031         int reset_on_fork;
3032
3033         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3034         BUG_ON(in_interrupt());
3035 recheck:
3036         /* double check policy once rq lock held */
3037         if (policy < 0) {
3038                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3039                 policy = oldpolicy = p->policy;
3040         } else {
3041                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3042                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3043
3044                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3045                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3046                                 policy != SCHED_IDLE)
3047                         return -EINVAL;
3048         }
3049
3050         /*
3051          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3052          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3053          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3054          */
3055         if (param->sched_priority < 0 ||
3056             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3057             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3058                 return -EINVAL;
3059         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3060                 return -EINVAL;
3061
3062         /*
3063          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3064          */
3065         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3066                 if (rt_policy(policy)) {
3067                         unsigned long rlim_rtprio =
3068                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3069
3070                         /* can't set/change the rt policy */
3071                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3072                                 return -EPERM;
3073
3074                         /* can't increase priority */
3075                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3076                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3077                                 return -EPERM;
3078                 }
3079
3080                 /*
3081                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3082                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3083                  */
3084                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3085                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3086                                 return -EPERM;
3087                 }
3088
3089                 /* can't change other user's priorities */
3090                 if (!check_same_owner(p))
3091                         return -EPERM;
3092
3093                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3094                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3095                         return -EPERM;
3096         }
3097
3098         if (user) {
3099                 retval = security_task_setscheduler(p);
3100                 if (retval)
3101                         return retval;
3102         }
3103
3104         /*
3105          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3106          * changing the priority of the task:
3107          *
3108          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3109          * runqueue lock must be held.
3110          */
3111         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3112
3113         /*
3114          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3115          */
3116         if (p == rq->stop) {
3117                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3118                 return -EINVAL;
3119         }
3120
3121         /*
3122          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3123          */
3124         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3125                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3126                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3127                 return 0;
3128         }
3129
3130 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3131         if (user) {
3132                 /*
3133                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3134                  * assigned.
3135                  */
3136                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3137                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3138                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3139                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3140                         return -EPERM;
3141                 }
3142         }
3143 #endif
3144
3145         /* recheck policy now with rq lock held */
3146         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3147                 policy = oldpolicy = -1;
3148                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3149                 goto recheck;
3150         }
3151         on_rq = p->on_rq;
3152         running = task_current(rq, p);
3153         if (on_rq)
3154                 dequeue_task(rq, p, 0);
3155         if (running)
3156                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3157
3158         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3159
3160         oldprio = p->prio;
3161         prev_class = p->sched_class;
3162         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3163
3164         if (running)
3165                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3166         if (on_rq)
3167                 enqueue_task(rq, p, 0);
3168
3169         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3170         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3171
3172         rt_mutex_adjust_pi(p);
3173
3174         return 0;
3175 }
3176
3177 /**
3178  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3179  * @p: the task in question.
3180  * @policy: new policy.
3181  * @param: structure containing the new RT priority.
3182  *
3183  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3184  *
3185  * NOTE that the task may be already dead.
3186  */
3187 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3188                        const struct sched_param *param)
3189 {
3190         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3191 }
3192 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3193
3194 /**
3195  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3196  * @p: the task in question.
3197  * @policy: new policy.
3198  * @param: structure containing the new RT priority.
3199  *
3200  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3201  * current context has permission.  For example, this is needed in
3202  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3203  * but our caller might not have that capability.
3204  *
3205  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3206  */
3207 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3208                                const struct sched_param *param)
3209 {
3210         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3211 }
3212
3213 static int
3214 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3215 {
3216         struct sched_param lparam;
3217         struct task_struct *p;
3218         int retval;
3219
3220         if (!param || pid < 0)
3221                 return -EINVAL;
3222         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3223                 return -EFAULT;
3224
3225         rcu_read_lock();
3226         retval = -ESRCH;
3227         p = find_process_by_pid(pid);
3228         if (p != NULL)
3229                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3230         rcu_read_unlock();
3231
3232         return retval;
3233 }
3234
3235 /**
3236  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3237  * @pid: the pid in question.
3238  * @policy: new policy.
3239  * @param: structure containing the new RT priority.
3240  *
3241  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3242  */
3243 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3244                 struct sched_param __user *, param)
3245 {
3246         /* negative values for policy are not valid */
3247         if (policy < 0)
3248                 return -EINVAL;
3249
3250         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3251 }
3252
3253 /**
3254  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3255  * @pid: the pid in question.
3256  * @param: structure containing the new RT priority.
3257  *
3258  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3259  */
3260 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3261 {
3262         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3263 }
3264
3265 /**
3266  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3267  * @pid: the pid in question.
3268  *
3269  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3270  * code.
3271  */
3272 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3273 {
3274         struct task_struct *p;
3275         int retval;
3276
3277         if (pid < 0)
3278                 return -EINVAL;
3279
3280         retval = -ESRCH;
3281         rcu_read_lock();
3282         p = find_process_by_pid(pid);
3283         if (p) {
3284                 retval = security_task_getscheduler(p);
3285                 if (!retval)
3286                         retval = p->policy
3287                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3288         }
3289         rcu_read_unlock();
3290         return retval;
3291 }
3292
3293 /**
3294  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3295  * @pid: the pid in question.
3296  * @param: structure containing the RT priority.
3297  *
3298  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3299  * code.
3300  */
3301 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3302 {
3303         struct sched_param lp;
3304         struct task_struct *p;
3305         int retval;
3306
3307         if (!param || pid < 0)
3308                 return -EINVAL;
3309
3310         rcu_read_lock();
3311         p = find_process_by_pid(pid);
3312         retval = -ESRCH;
3313         if (!p)
3314                 goto out_unlock;
3315
3316         retval = security_task_getscheduler(p);
3317         if (retval)
3318                 goto out_unlock;
3319
3320         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3321         rcu_read_unlock();
3322
3323         /*
3324          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3325          */
3326         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3327
3328         return retval;
3329
3330 out_unlock:
3331         rcu_read_unlock();
3332         return retval;
3333 }
3334
3335 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3336 {
3337         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3338         struct task_struct *p;
3339         int retval;
3340
3341         rcu_read_lock();
3342
3343         p = find_process_by_pid(pid);
3344         if (!p) {
3345                 rcu_read_unlock();
3346                 return -ESRCH;
3347         }
3348
3349         /* Prevent p going away */
3350         get_task_struct(p);
3351         rcu_read_unlock();
3352
3353         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3354                 retval = -EINVAL;
3355                 goto out_put_task;
3356         }
3357         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3358                 retval = -ENOMEM;
3359                 goto out_put_task;
3360         }
3361         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3362                 retval = -ENOMEM;
3363                 goto out_free_cpus_allowed;
3364         }
3365         retval = -EPERM;
3366         if (!check_same_owner(p)) {
3367                 rcu_read_lock();
3368                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3369                         rcu_read_unlock();
3370                         goto out_unlock;
3371                 }
3372                 rcu_read_unlock();
3373         }
3374
3375         retval = security_task_setscheduler(p);
3376         if (retval)
3377                 goto out_unlock;
3378
3379         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3380         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3381 again:
3382         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3383
3384         if (!retval) {
3385                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3386                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3387                         /*
3388                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3389                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3390                          * cpuset's cpus_allowed
3391                          */
3392                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3393                         goto again;
3394                 }
3395         }
3396 out_unlock:
3397         free_cpumask_var(new_mask);
3398 out_free_cpus_allowed:
3399         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3400 out_put_task:
3401         put_task_struct(p);
3402         return retval;
3403 }
3404
3405 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3406                              struct cpumask *new_mask)
3407 {
3408         if (len < cpumask_size())
3409                 cpumask_clear(new_mask);
3410         else if (len > cpumask_size())
3411                 len = cpumask_size();
3412
3413         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3414 }
3415
3416 /**
3417  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3418  * @pid: pid of the process
3419  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3420  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3421  *
3422  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3423  */
3424 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3425                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3426 {
3427         cpumask_var_t new_mask;
3428         int retval;
3429
3430         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3431                 return -ENOMEM;
3432
3433         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3434         if (retval == 0)
3435                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3436         free_cpumask_var(new_mask);
3437         return retval;
3438 }
3439
3440 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3441 {
3442         struct task_struct *p;
3443         unsigned long flags;
3444         int retval;
3445
3446         rcu_read_lock();
3447
3448         retval = -ESRCH;
3449         p = find_process_by_pid(pid);
3450         if (!p)
3451                 goto out_unlock;
3452
3453         retval = security_task_getscheduler(p);
3454         if (retval)
3455                 goto out_unlock;
3456
3457         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3458         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
3459         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3460
3461 out_unlock:
3462         rcu_read_unlock();
3463
3464         return retval;
3465 }
3466
3467 /**
3468  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3469  * @pid: pid of the process
3470  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3471  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3472  *
3473  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3474  */
3475 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3476                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3477 {
3478         int ret;
3479         cpumask_var_t mask;
3480
3481         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3482                 return -EINVAL;
3483         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3484                 return -EINVAL;
3485
3486         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3487                 return -ENOMEM;
3488
3489         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3490         if (ret == 0) {
3491                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3492
3493                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3494                         ret = -EFAULT;
3495                 else
3496                         ret = retlen;
3497         }
3498         free_cpumask_var(mask);
3499
3500         return ret;
3501 }
3502
3503 /**
3504  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3505  *
3506  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3507  * other threads running on this CPU then this function will return.
3508  *
3509  * Return: 0.
3510  */
3511 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3512 {
3513         struct rq *rq = this_rq_lock();
3514
3515         schedstat_inc(rq, yld_count);
3516         current->sched_class->yield_task(rq);
3517
3518         /*
3519          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3520          * no need to preempt or enable interrupts:
3521          */
3522         __release(rq->lock);
3523         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3524         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3525         sched_preempt_enable_no_resched();
3526
3527         schedule();
3528
3529         return 0;
3530 }
3531
3532 static void __cond_resched(void)
3533 {
3534         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3535         __schedule();
3536         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3537 }
3538
3539 int __sched _cond_resched(void)
3540 {
3541         if (should_resched()) {
3542                 __cond_resched();
3543                 return 1;
3544         }
3545         return 0;
3546 }
3547 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3548
3549 /*
3550  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3551  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3552  *
3553  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3554  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3555  * spin_unlock(), once by hand).
3556  */
3557 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3558 {
3559         int resched = should_resched();
3560         int ret = 0;
3561
3562         lockdep_assert_held(lock);
3563
3564         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3565                 spin_unlock(lock);
3566                 if (resched)
3567                         __cond_resched();
3568                 else
3569                         cpu_relax();
3570                 ret = 1;
3571                 spin_lock(lock);
3572         }
3573         return ret;
3574 }
3575 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3576
3577 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3578 {
3579         BUG_ON(!in_softirq());
3580
3581         if (should_resched()) {
3582                 local_bh_enable();
3583                 __cond_resched();
3584                 local_bh_disable();
3585                 return 1;
3586         }
3587         return 0;
3588 }
3589 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3590
3591 /**
3592  * yield - yield the current processor to other threads.
3593  *
3594  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3595  *
3596  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3597  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3598  * it, its already broken.
3599  *
3600  * Typical broken usage is:
3601  *
3602  * while (!event)
3603  *      yield();
3604  *
3605  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3606  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3607  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3608  *
3609  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3610  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3611  * If you still want to use yield(), do not!
3612  */
3613 void __sched yield(void)
3614 {
3615         set_current_state(TASK_RUNNING);
3616         sys_sched_yield();
3617 }
3618 EXPORT_SYMBOL(yield);
3619
3620 /**
3621  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3622  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3623  * processor it's on.
3624  * @p: target task
3625  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3626  *
3627  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3628  * can't go away on us before we can do any checks.
3629  *
3630  * Return:
3631  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3632  *      false (0) if we failed to boost the target.
3633  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3634  */
3635 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3636 {
3637         struct task_struct *curr = current;
3638         struct rq *rq, *p_rq;
3639         unsigned long flags;
3640         int yielded = 0;
3641
3642         local_irq_save(flags);
3643         rq = this_rq();
3644
3645 again:
3646         p_rq = task_rq(p);
3647         /*
3648          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3649          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3650          */
3651         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3652                 yielded = -ESRCH;
3653                 goto out_irq;
3654         }
3655
3656         double_rq_lock(rq, p_rq);
3657         while (task_rq(p) != p_rq) {
3658                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3659                 goto again;
3660         }
3661
3662         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3663                 goto out_unlock;
3664
3665         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3666                 goto out_unlock;
3667
3668         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3669                 goto out_unlock;
3670
3671         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3672         if (yielded) {
3673                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3674                 /*
3675                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3676                  * fairness.
3677                  */
3678                 if (preempt && rq != p_rq)
3679                         resched_task(p_rq->curr);
3680         }
3681
3682 out_unlock:
3683         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3684 out_irq:
3685         local_irq_restore(flags);
3686
3687         if (yielded > 0)
3688                 schedule();
3689
3690         return yielded;
3691 }
3692 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3693
3694 /*
3695  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3696  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3697  */
3698 void __sched io_schedule(void)
3699 {
3700         struct rq *rq = raw_rq();
3701
3702         delayacct_blkio_start();
3703         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3704         blk_flush_plug(current);
3705         current->in_iowait = 1;
3706         schedule();
3707         current->in_iowait = 0;
3708         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3709         delayacct_blkio_end();
3710 }
3711 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3712
3713 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3714 {
3715         struct rq *rq = raw_rq();
3716         long ret;
3717
3718         delayacct_blkio_start();
3719         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3720         blk_flush_plug(current);
3721         current->in_iowait = 1;
3722         ret = schedule_timeout(timeout);
3723         current->in_iowait = 0;
3724         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3725         delayacct_blkio_end();
3726         return ret;
3727 }
3728
3729 /**
3730  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
3731  * @policy: scheduling class.
3732  *
3733  * Return: On success, this syscall returns the maximum
3734  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
3735  * On failure, a negative error code is returned.
3736  */
3737 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
3738 {
3739         int ret = -EINVAL;
3740
3741         switch (policy) {
3742         case SCHED_FIFO:
3743         case SCHED_RR:
3744                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
3745                 break;
3746         case SCHED_NORMAL:
3747         case SCHED_BATCH:
3748         case SCHED_IDLE:
3749                 ret = 0;
3750                 break;
3751         }
3752         return ret;
3753 }
3754
3755 /**
3756  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
3757  * @policy: scheduling class.
3758  *
3759  * Return: On success, this syscall returns the minimum
3760  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
3761  * On failure, a negative error code is returned.
3762  */
3763 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
3764 {
3765         int ret = -EINVAL;
3766
3767         switch (policy) {
3768         case SCHED_FIFO:
3769         case SCHED_RR:
3770                 ret = 1;
3771                 break;
3772         case SCHED_NORMAL:
3773         case SCHED_BATCH:
3774         case SCHED_IDLE:
3775                 ret = 0;
3776         }
3777         return ret;
3778 }
3779
3780 /**
3781  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
3782  * @pid: pid of the process.
3783  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
3784  *
3785  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
3786  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
3787  *
3788  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
3789  * an error code.
3790  */
3791 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
3792                 struct timespec __user *, interval)
3793 {
3794         struct task_struct *p;
3795         unsigned int time_slice;
3796         unsigned long flags;
3797         struct rq *rq;
3798         int retval;
3799         struct timespec t;
3800
3801         if (pid < 0)
3802                 return -EINVAL;
3803
3804         retval = -ESRCH;
3805         rcu_read_lock();
3806         p = find_process_by_pid(pid);
3807         if (!p)
3808                 goto out_unlock;
3809
3810         retval = security_task_getscheduler(p);
3811         if (retval)
3812                 goto out_unlock;
3813
3814         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3815         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
3816         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3817
3818         rcu_read_unlock();
3819         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
3820         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
3821         return retval;
3822
3823 out_unlock:
3824         rcu_read_unlock();
3825         return retval;
3826 }
3827
3828 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
3829
3830 void sched_show_task(struct task_struct *p)
3831 {
3832         unsigned long free = 0;
3833         int ppid;
3834         unsigned state;
3835
3836         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
3837         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
3838                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
3839 #if BITS_PER_LONG == 32
3840         if (state == TASK_RUNNING)
3841                 printk(KERN_CONT " running  ");
3842         else
3843                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
3844 #else
3845         if (state == TASK_RUNNING)
3846                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
3847         else
3848                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
3849 #endif
3850 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
3851         free = stack_not_used(p);
3852 #endif
3853         rcu_read_lock();
3854         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
3855         rcu_read_unlock();
3856         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
3857                 task_pid_nr(p), ppid,
3858                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
3859
3860         print_worker_info(KERN_INFO, p);
3861         show_stack(p, NULL);
3862 }
3863
3864 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
3865 {
3866         struct task_struct *g, *p;
3867
3868 #if BITS_PER_LONG == 32
3869         printk(KERN_INFO
3870                 "  task                PC stack   pid father\n");
3871 #else
3872         printk(KERN_INFO
3873                 "  task                        PC stack   pid father\n");
3874 #endif
3875         rcu_read_lock();
3876         do_each_thread(g, p) {
3877                 /*
3878                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
3879                  * console might take a lot of time:
3880                  */
3881                 touch_nmi_watchdog();
3882                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
3883                         sched_show_task(p);
3884         } while_each_thread(g, p);
3885
3886         touch_all_softlockup_watchdogs();
3887
3888 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3889         sysrq_sched_debug_show();
3890 #endif
3891         rcu_read_unlock();
3892         /*
3893          * Only show locks if all tasks are dumped:
3894          */
3895         if (!state_filter)
3896                 debug_show_all_locks();
3897 }
3898
3899 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
3900 {
3901         idle->sched_class = &idle_sched_class;
3902 }
3903
3904 /**
3905  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
3906  * @idle: task in question
3907  * @cpu: cpu the idle task belongs to
3908  *
3909  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
3910  * flag, to make booting more robust.
3911  */
3912 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
3913 {
3914         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3915         unsigned long flags;
3916
3917         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3918
3919         __sched_fork(0, idle);
3920         idle->state = TASK_RUNNING;
3921         idle->se.exec_start = sched_clock();
3922
3923         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
3924         /*
3925          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
3926          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
3927          * lockdep check in task_group() will fail.
3928          *
3929          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
3930          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
3931          *
3932          * Silence PROVE_RCU
3933          */
3934         rcu_read_lock();
3935         __set_task_cpu(idle, cpu);
3936         rcu_read_unlock();
3937
3938         rq->curr = rq->idle = idle;
3939 #if defined(CONFIG_SMP)
3940         idle->on_cpu = 1;
3941 #endif
3942         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3943
3944         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
3945         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
3946
3947         /*
3948          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
3949          */
3950         idle->sched_class = &idle_sched_class;
3951         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
3952         vtime_init_idle(idle, cpu);
3953 #if defined(CONFIG_SMP)
3954         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
3955 #endif
3956 }
3957
3958 #ifdef CONFIG_SMP
3959 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
3960 {
3961         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
3962                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
3963
3964         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
3965         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
3966 }
3967
3968 /*
3969  * This is how migration works:
3970  *
3971  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
3972  *    stop_one_cpu().
3973  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
3974  *    off the CPU)
3975  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
3976  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
3977  *    it and puts it into the right queue.
3978  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
3979  *    is done.
3980  */
3981
3982 /*
3983  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
3984  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
3985  * is removed from the allowed bitmask.
3986  *
3987  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
3988  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
3989  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
3990  */
3991 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
3992 {
3993         unsigned long flags;
3994         struct rq *rq;
3995         unsigned int dest_cpu;
3996         int ret = 0;
3997
3998         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3999
4000         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4001                 goto out;
4002
4003         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4004                 ret = -EINVAL;
4005                 goto out;
4006         }
4007
4008         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4009
4010         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4011         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4012                 goto out;
4013
4014         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4015         if (p->on_rq) {
4016                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4017                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4018                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4019                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4020                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4021                 return 0;
4022         }
4023 out:
4024         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4025
4026         return ret;
4027 }
4028 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4029
4030 /*
4031  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4032  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4033  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4034  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4035  *
4036  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4037  * as the task is no longer on this CPU.
4038  *
4039  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4040  */
4041 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4042 {
4043         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4044         int ret = 0;
4045
4046         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4047                 return ret;
4048
4049         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4050         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4051
4052         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4053         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4054         /* Already moved. */
4055         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4056                 goto done;
4057         /* Affinity changed (again). */
4058         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4059                 goto fail;
4060
4061         /*
4062          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4063          * placed properly.
4064          */
4065         if (p->on_rq) {
4066                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4067                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4068                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4069                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4070         }
4071 done:
4072         ret = 1;
4073 fail:
4074         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4075         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4076         return ret;
4077 }
4078
4079 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4080 /* Migrate current task p to target_cpu */
4081 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4082 {
4083         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4084         int curr_cpu = task_cpu(p);
4085
4086         if (curr_cpu == target_cpu)
4087                 return 0;
4088
4089         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4090                 return -EINVAL;
4091
4092         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4093
4094         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4095 }
4096
4097 /*
4098  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4099  * tasks on the runqueues
4100  */
4101 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4102 {
4103         struct rq *rq;
4104         unsigned long flags;
4105         bool on_rq, running;
4106
4107         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4108         on_rq = p->on_rq;
4109         running = task_current(rq, p);
4110
4111         if (on_rq)
4112                 dequeue_task(rq, p, 0);
4113         if (running)
4114                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4115
4116         p->numa_preferred_nid = nid;
4117
4118         if (running)
4119                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4120         if (on_rq)
4121                 enqueue_task(rq, p, 0);
4122         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4123 }
4124 #endif
4125
4126 /*
4127  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4128  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4129  * 'pushing' onto another runqueue.
4130  */
4131 static int migration_cpu_stop(void *data)
4132 {
4133         struct migration_arg *arg = data;
4134
4135         /*
4136          * The original target cpu might have gone down and we might
4137          * be on another cpu but it doesn't matter.
4138          */
4139         local_irq_disable();
4140         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4141         local_irq_enable();
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4146
4147 /*
4148  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4149  * offline.
4150  */
4151 void idle_task_exit(void)
4152 {
4153         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4154
4155         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4156
4157         if (mm != &init_mm)
4158                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4159         mmdrop(mm);
4160 }
4161
4162 /*
4163  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4164  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4165  * nr_active count is stable.
4166  *
4167  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4168  */
4169 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4170 {
4171         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4172         if (delta)
4173                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4174 }
4175
4176 /*
4177  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4178  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4179  *
4180  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4181  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4182  * because of lock validation efforts.
4183  */
4184 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4185 {
4186         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4187         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4188         int dest_cpu;
4189
4190         /*
4191          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4192          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4193          *
4194          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4195          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4196          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4197          * done here.
4198          */
4199         rq->stop = NULL;
4200
4201         /*
4202          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4203          * class method both need to have an up-to-date
4204          * value of rq->clock[_task]
4205          */
4206         update_rq_clock(rq);
4207
4208         for ( ; ; ) {
4209                 /*
4210                  * There's this thread running, bail when that's the only
4211                  * remaining thread.
4212                  */
4213                 if (rq->nr_running == 1)
4214                         break;
4215
4216                 next = pick_next_task(rq);
4217                 BUG_ON(!next);
4218                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4219
4220                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4221                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4222                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4223
4224                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4225
4226                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4227         }
4228
4229         rq->stop = stop;
4230 }
4231
4232 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4233
4234 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4235
4236 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4237         {
4238                 .procname       = "sched_domain",
4239                 .mode           = 0555,
4240         },
4241         {}
4242 };
4243
4244 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4245         {
4246                 .procname       = "kernel",
4247                 .mode           = 0555,
4248                 .child          = sd_ctl_dir,
4249         },
4250         {}
4251 };
4252
4253 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4254 {
4255         struct ctl_table *entry =
4256                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4257
4258         return entry;
4259 }
4260
4261 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4262 {
4263         struct ctl_table *entry;
4264
4265         /*
4266          * In the intermediate directories, both the child directory and
4267          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4268          * will always be set. In the lowest directory the names are
4269          * static strings and all have proc handlers.
4270          */
4271         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4272                 if (entry->child)
4273                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4274                 if (entry->proc_handler == NULL)
4275                         kfree(entry->procname);
4276         }
4277
4278         kfree(*tablep);
4279         *tablep = NULL;
4280 }
4281
4282 static int min_load_idx = 0;
4283 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4284
4285 static void
4286 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4287                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4288                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4289                 bool load_idx)
4290 {
4291         entry->procname = procname;
4292         entry->data = data;
4293         entry->maxlen = maxlen;
4294         entry->mode = mode;
4295         entry->proc_handler = proc_handler;
4296
4297         if (load_idx) {
4298                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4299                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4300         }
4301 }
4302
4303 static struct ctl_table *
4304 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4305 {
4306         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4307
4308         if (table == NULL)
4309                 return NULL;
4310
4311         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4312                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4313         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4314                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4315         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4316                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4317         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4318                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4319         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4320                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4321         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4322                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4323         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4324                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4325         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4326                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4327         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4328                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4329         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4330                 &sd->cache_nice_tries,
4331                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4332         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4333                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4334         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4335                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4336         /* &table[12] is terminator */
4337
4338         return table;
4339 }
4340
4341 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4342 {
4343         struct ctl_table *entry, *table;
4344         struct sched_domain *sd;
4345         int domain_num = 0, i;
4346         char buf[32];
4347
4348         for_each_domain(cpu, sd)
4349                 domain_num++;
4350         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4351         if (table == NULL)
4352                 return NULL;
4353
4354         i = 0;
4355         for_each_domain(cpu, sd) {
4356                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4357                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4358                 entry->mode = 0555;
4359                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4360                 entry++;
4361                 i++;
4362         }
4363         return table;
4364 }
4365
4366 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4367 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4368 {
4369         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4370         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4371         char buf[32];
4372
4373         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4374         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4375
4376         if (entry == NULL)
4377                 return;
4378
4379         for_each_possible_cpu(i) {
4380                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4381                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4382                 entry->mode = 0555;
4383                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4384                 entry++;
4385         }
4386
4387         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4388         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4389 }
4390
4391 /* may be called multiple times per register */
4392 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4393 {
4394         if (sd_sysctl_header)
4395                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4396         sd_sysctl_header = NULL;
4397         if (sd_ctl_dir[0].child)
4398                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4399 }
4400 #else
4401 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4402 {
4403 }
4404 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4405 {
4406 }
4407 #endif
4408
4409 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4410 {
4411         if (!rq->online) {
4412                 const struct sched_class *class;
4413
4414                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4415                 rq->online = 1;
4416
4417                 for_each_class(class) {
4418                         if (class->rq_online)
4419                                 class->rq_online(rq);
4420                 }
4421         }
4422 }
4423
4424 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4425 {
4426         if (rq->online) {
4427                 const struct sched_class *class;
4428
4429                 for_each_class(class) {
4430                         if (class->rq_offline)
4431                                 class->rq_offline(rq);
4432                 }
4433
4434                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4435                 rq->online = 0;
4436         }
4437 }
4438
4439 /*
4440  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4441  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4442  */
4443 static int
4444 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4445 {
4446         int cpu = (long)hcpu;
4447         unsigned long flags;
4448         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4449
4450         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4451
4452         case CPU_UP_PREPARE:
4453                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4454                 break;
4455
4456         case CPU_ONLINE:
4457                 /* Update our root-domain */
4458                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4459                 if (rq->rd) {
4460                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4461
4462                         set_rq_online(rq);
4463                 }
4464                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4465                 break;
4466
4467 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4468         case CPU_DYING:
4469                 sched_ttwu_pending();
4470                 /* Update our root-domain */
4471                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4472                 if (rq->rd) {
4473                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4474                         set_rq_offline(rq);
4475                 }
4476                 migrate_tasks(cpu);
4477                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4478                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4479                 break;
4480
4481         case CPU_DEAD:
4482                 calc_load_migrate(rq);
4483                 break;
4484 #endif
4485         }
4486
4487         update_max_interval();
4488
4489         return NOTIFY_OK;
4490 }
4491
4492 /*
4493  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4494  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4495  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4496  */
4497 static struct notifier_block migration_notifier = {
4498         .notifier_call = migration_call,
4499         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4500 };
4501
4502 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4503                                       unsigned long action, void *hcpu)
4504 {
4505         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4506         case CPU_STARTING:
4507         case CPU_DOWN_FAILED:
4508                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4509                 return NOTIFY_OK;
4510         default:
4511                 return NOTIFY_DONE;
4512         }
4513 }
4514
4515 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4516                                         unsigned long action, void *hcpu)
4517 {
4518         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4519         case CPU_DOWN_PREPARE:
4520                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4521                 return NOTIFY_OK;
4522         default:
4523                 return NOTIFY_DONE;
4524         }
4525 }
4526
4527 static int __init migration_init(void)
4528 {
4529         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4530         int err;
4531
4532         /* Initialize migration for the boot CPU */
4533         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4534         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4535         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4536         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4537
4538         /* Register cpu active notifiers */
4539         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4540         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4541
4542         return 0;
4543 }
4544 early_initcall(migration_init);
4545 #endif
4546
4547 #ifdef CONFIG_SMP
4548
4549 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4550
4551 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4552
4553 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4554
4555 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4556 {
4557         sched_debug_enabled = 1;
4558
4559         return 0;
4560 }
4561 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4562
4563 static inline bool sched_debug(void)
4564 {
4565         return sched_debug_enabled;
4566 }
4567
4568 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4569                                   struct cpumask *groupmask)
4570 {
4571         struct sched_group *group = sd->groups;
4572         char str[256];
4573
4574         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4575         cpumask_clear(groupmask);
4576
4577         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4578
4579         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4580                 printk("does not load-balance\n");
4581                 if (sd->parent)
4582                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4583                                         " has parent");
4584                 return -1;
4585         }
4586
4587         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4588
4589         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4590                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4591                                 "CPU%d\n", cpu);
4592         }
4593         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4594                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4595                                 " CPU%d\n", cpu);
4596         }
4597
4598         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4599         do {
4600                 if (!group) {
4601                         printk("\n");
4602                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4603                         break;
4604                 }
4605
4606                 /*
4607                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4608                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4609                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4610                  */
4611                 if (!group->sgp->power_orig) {
4612                         printk(KERN_CONT "\n");
4613                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4614                                         "set\n");
4615                         break;
4616                 }
4617
4618                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4619                         printk(KERN_CONT "\n");
4620                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4621                         break;
4622                 }
4623
4624                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4625                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4626                         printk(KERN_CONT "\n");
4627                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4628                         break;
4629                 }
4630
4631                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4632
4633                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4634
4635                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4636                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4637                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4638                                 group->sgp->power);
4639                 }
4640
4641                 group = group->next;
4642         } while (group != sd->groups);
4643         printk(KERN_CONT "\n");
4644
4645         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4646                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4647
4648         if (sd->parent &&
4649             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4650                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4651                         "of domain->span\n");
4652         return 0;
4653 }
4654
4655 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4656 {
4657         int level = 0;
4658
4659         if (!sched_debug_enabled)
4660                 return;
4661
4662         if (!sd) {
4663                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4664                 return;
4665         }
4666
4667         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4668
4669         for (;;) {
4670                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4671                         break;
4672                 level++;
4673                 sd = sd->parent;
4674                 if (!sd)
4675                         break;
4676         }
4677 }
4678 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4679 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4680 static inline bool sched_debug(void)
4681 {
4682         return false;
4683 }
4684 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4685
4686 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4687 {
4688         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4689                 return 1;
4690
4691         /* Following flags need at least 2 groups */
4692         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4693                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4694                          SD_BALANCE_FORK |
4695                          SD_BALANCE_EXEC |
4696                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4697                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4698                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4699                         return 0;
4700         }
4701
4702         /* Following flags don't use groups */
4703         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4704                 return 0;
4705
4706         return 1;
4707 }
4708
4709 static int
4710 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4711 {
4712         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4713
4714         if (sd_degenerate(parent))
4715                 return 1;
4716
4717         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4718                 return 0;
4719
4720         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4721         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4722                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4723                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4724                                 SD_BALANCE_FORK |
4725                                 SD_BALANCE_EXEC |
4726                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4727                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4728                                 SD_PREFER_SIBLING);
4729                 if (nr_node_ids == 1)
4730                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4731         }
4732         if (~cflags & pflags)
4733                 return 0;
4734
4735         return 1;
4736 }
4737
4738 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4739 {
4740         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4741
4742         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4743         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4744         free_cpumask_var(rd->online);
4745         free_cpumask_var(rd->span);
4746         kfree(rd);
4747 }
4748
4749 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4750 {
4751         struct root_domain *old_rd = NULL;
4752         unsigned long flags;
4753
4754         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4755
4756         if (rq->rd) {
4757                 old_rd = rq->rd;
4758
4759                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4760                         set_rq_offline(rq);
4761
4762                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4763
4764                 /*
4765                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4766                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4767                  * in this function:
4768                  */
4769                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4770                         old_rd = NULL;
4771         }
4772
4773         atomic_inc(&rd->refcount);
4774         rq->rd = rd;
4775
4776         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
4777         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
4778                 set_rq_online(rq);
4779
4780         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4781
4782         if (old_rd)
4783                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
4784 }
4785
4786 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
4787 {
4788         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
4789
4790         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
4791                 goto out;
4792         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
4793                 goto free_span;
4794         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
4795                 goto free_online;
4796
4797         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
4798                 goto free_rto_mask;
4799         return 0;
4800
4801 free_rto_mask:
4802         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4803 free_online:
4804         free_cpumask_var(rd->online);
4805 free_span:
4806         free_cpumask_var(rd->span);
4807 out:
4808         return -ENOMEM;
4809 }
4810
4811 /*
4812  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
4813  * members (mimicking the global state we have today).
4814  */
4815 struct root_domain def_root_domain;
4816
4817 static void init_defrootdomain(void)
4818 {
4819         init_rootdomain(&def_root_domain);
4820
4821         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
4822 }
4823
4824 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
4825 {
4826         struct root_domain *rd;
4827
4828         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
4829         if (!rd)
4830                 return NULL;
4831
4832         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
4833                 kfree(rd);
4834                 return NULL;
4835         }
4836
4837         return rd;
4838 }
4839
4840 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
4841 {
4842         struct sched_group *tmp, *first;
4843
4844         if (!sg)
4845                 return;
4846
4847         first = sg;
4848         do {
4849                 tmp = sg->next;
4850
4851                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
4852                         kfree(sg->sgp);
4853
4854                 kfree(sg);
4855                 sg = tmp;
4856         } while (sg != first);
4857 }
4858
4859 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
4860 {
4861         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
4862
4863         /*
4864          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
4865          * nuke them all.
4866          */
4867         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
4868                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
4869         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
4870                 kfree(sd->groups->sgp);
4871                 kfree(sd->groups);
4872         }
4873         kfree(sd);
4874 }
4875
4876 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
4877 {
4878         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
4879 }
4880
4881 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
4882 {
4883         for (; sd; sd = sd->parent)
4884                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
4885 }
4886
4887 /*
4888  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
4889  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
4890  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
4891  *
4892  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
4893  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
4894  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
4895  */
4896 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
4897 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
4898 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
4899 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
4900 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
4901 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
4902
4903 static void update_top_cache_domain(int cpu)
4904 {
4905         struct sched_domain *sd;
4906         int id = cpu;
4907         int size = 1;
4908
4909         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
4910         if (sd) {
4911                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
4912                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
4913                 rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), sd->parent);
4914         }
4915
4916         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
4917         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
4918         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
4919
4920         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
4921         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
4922
4923         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
4924         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
4925 }
4926
4927 /*
4928  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
4929  * hold the hotplug lock.
4930  */
4931 static void
4932 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
4933 {
4934         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4935         struct sched_domain *tmp;
4936
4937         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
4938         for (tmp = sd; tmp; ) {
4939                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
4940                 if (!parent)
4941                         break;
4942
4943                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
4944                         tmp->parent = parent->parent;
4945                         if (parent->parent)
4946                                 parent->parent->child = tmp;
4947                         /*
4948                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
4949                          * degenerate parent; the spans match for this
4950                          * so the property transfers.
4951                          */
4952                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
4953                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
4954                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
4955                 } else
4956                         tmp = tmp->parent;
4957         }
4958
4959         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
4960                 tmp = sd;
4961                 sd = sd->parent;
4962                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
4963                 if (sd)
4964                         sd->child = NULL;
4965         }
4966
4967         sched_domain_debug(sd, cpu);
4968
4969         rq_attach_root(rq, rd);
4970         tmp = rq->sd;
4971         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
4972         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
4973
4974         update_top_cache_domain(cpu);
4975 }
4976
4977 /* cpus with isolated domains */
4978 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
4979
4980 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
4981 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
4982 {
4983         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
4984         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
4985         return 1;
4986 }
4987
4988 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
4989
4990 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
4991 {
4992         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
4993 }
4994
4995 struct sd_data {
4996         struct sched_domain **__percpu sd;
4997         struct sched_group **__percpu sg;
4998         struct sched_group_power **__percpu sgp;
4999 };
5000
5001 struct s_data {
5002         struct sched_domain ** __percpu sd;
5003         struct root_domain      *rd;
5004 };
5005
5006 enum s_alloc {
5007         sa_rootdomain,
5008         sa_sd,
5009         sa_sd_storage,
5010         sa_none,
5011 };
5012
5013 struct sched_domain_topology_level;
5014
5015 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5016 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5017
5018 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5019
5020 struct sched_domain_topology_level {
5021         sched_domain_init_f init;
5022         sched_domain_mask_f mask;
5023         int                 flags;
5024         int                 numa_level;
5025         struct sd_data      data;
5026 };
5027
5028 /*
5029  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5030  * domain traversal.
5031  *
5032  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5033  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5034  * range.
5035  *
5036  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5037  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5038  * cpu they're built on, so check that.
5039  *
5040  */
5041 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5042 {
5043         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5044         struct sd_data *sdd = sd->private;
5045         struct sched_domain *sibling;
5046         int i;
5047
5048         for_each_cpu(i, span) {
5049                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5050                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5051                         continue;
5052
5053                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5054         }
5055 }
5056
5057 /*
5058  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5059  * of this group that's also in the iteration mask.
5060  */
5061 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5062 {
5063         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5064 }
5065
5066 static int
5067 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5068 {
5069         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5070         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5071         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5072         struct sd_data *sdd = sd->private;
5073         struct sched_domain *child;
5074         int i;
5075
5076         cpumask_clear(covered);
5077
5078         for_each_cpu(i, span) {
5079                 struct cpumask *sg_span;
5080
5081                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5082                         continue;
5083
5084                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5085
5086                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5087                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5088                         continue;
5089
5090                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5091                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5092
5093                 if (!sg)
5094                         goto fail;
5095
5096                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5097                 if (child->child) {
5098                         child = child->child;
5099                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5100                 } else
5101                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5102
5103                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5104
5105                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5106                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5107                         build_group_mask(sd, sg);
5108
5109                 /*
5110                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5111                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5112                  * die on a /0 trap.
5113                  */
5114                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5115
5116                 /*
5117                  * Make sure the first group of this domain contains the
5118                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5119                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5120                  */
5121                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5122                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5123                         groups = sg;
5124
5125                 if (!first)
5126                         first = sg;
5127                 if (last)
5128                         last->next = sg;
5129                 last = sg;
5130                 last->next = first;
5131         }
5132         sd->groups = groups;
5133
5134         return 0;
5135
5136 fail:
5137         free_sched_groups(first, 0);
5138
5139         return -ENOMEM;
5140 }
5141
5142 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5143 {
5144         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5145         struct sched_domain *child = sd->child;
5146
5147         if (child)
5148                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5149
5150         if (sg) {
5151                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5152                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5153                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5154         }
5155
5156         return cpu;
5157 }
5158
5159 /*
5160  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5161  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5162  * and ->cpu_power to 0.
5163  *
5164  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5165  */
5166 static int
5167 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5168 {
5169         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5170         struct sd_data *sdd = sd->private;
5171         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5172         struct cpumask *covered;
5173         int i;
5174
5175         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5176         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5177
5178         if (cpu != cpumask_first(span))
5179                 return 0;
5180
5181         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5182         covered = sched_domains_tmpmask;
5183
5184         cpumask_clear(covered);
5185
5186         for_each_cpu(i, span) {
5187                 struct sched_group *sg;
5188                 int group, j;
5189
5190                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5191                         continue;
5192
5193                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5194                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5195                 sg->sgp->power = 0;
5196                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5197
5198                 for_each_cpu(j, span) {
5199                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5200                                 continue;
5201
5202                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5203                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5204                 }
5205
5206                 if (!first)
5207                         first = sg;
5208                 if (last)
5209                         last->next = sg;
5210                 last = sg;
5211         }
5212         last->next = first;
5213
5214         return 0;
5215 }
5216
5217 /*
5218  * Initialize sched groups cpu_power.
5219  *
5220  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5221  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5222  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5223  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5224  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5225  * less cpu_power.
5226  */
5227 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5228 {
5229         struct sched_group *sg = sd->groups;
5230
5231         WARN_ON(!sg);
5232
5233         do {
5234                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5235                 sg = sg->next;
5236         } while (sg != sd->groups);
5237
5238         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5239                 return;
5240
5241         update_group_power(sd, cpu);
5242         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5243 }
5244
5245 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5246 {
5247        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5248 }
5249
5250 /*
5251  * Initializers for schedule domains
5252  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5253  */
5254
5255 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5256 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5257 #else
5258 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5259 #endif
5260
5261 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5262 static noinline struct sched_domain *                                   \
5263 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5264 {                                                                       \
5265         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5266         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5267         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5268         sd->private = &tl->data;                                        \
5269         return sd;                                                      \
5270 }
5271
5272 SD_INIT_FUNC(CPU)
5273 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5274  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5275 #endif
5276 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5277  SD_INIT_FUNC(MC)
5278 #endif
5279 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5280  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5281 #endif
5282
5283 static int default_relax_domain_level = -1;
5284 int sched_domain_level_max;
5285
5286 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5287 {
5288         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5289                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5290
5291         return 1;
5292 }
5293 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5294
5295 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5296                                  struct sched_domain_attr *attr)
5297 {
5298         int request;
5299
5300         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5301                 if (default_relax_domain_level < 0)
5302                         return;
5303                 else
5304                         request = default_relax_domain_level;
5305         } else
5306                 request = attr->relax_domain_level;
5307         if (request < sd->level) {
5308                 /* turn off idle balance on this domain */
5309                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5310         } else {
5311                 /* turn on idle balance on this domain */
5312                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5313         }
5314 }
5315
5316 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5317 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5318
5319 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5320                                  const struct cpumask *cpu_map)
5321 {
5322         switch (what) {
5323         case sa_rootdomain:
5324                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5325                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5326         case sa_sd:
5327                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5328         case sa_sd_storage:
5329                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5330         case sa_none:
5331                 break;
5332         }
5333 }
5334
5335 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5336                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5337 {
5338         memset(d, 0, sizeof(*d));
5339
5340         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5341                 return sa_sd_storage;
5342         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5343         if (!d->sd)
5344                 return sa_sd_storage;
5345         d->rd = alloc_rootdomain();
5346         if (!d->rd)
5347                 return sa_sd;
5348         return sa_rootdomain;
5349 }
5350
5351 /*
5352  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5353  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5354  * will not free the data we're using.
5355  */
5356 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5357 {
5358         struct sd_data *sdd = sd->private;
5359
5360         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5361         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5362
5363         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5364                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5365
5366         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5367                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5368 }
5369
5370 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5371 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5372 {
5373         return topology_thread_cpumask(cpu);
5374 }
5375 #endif
5376
5377 /*
5378  * Topology list, bottom-up.
5379  */
5380 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5381 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5382         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5383 #endif
5384 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5385         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5386 #endif
5387 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5388         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5389 #endif
5390         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5391         { NULL, },
5392 };
5393
5394 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5395
5396 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5397         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5398
5399 #ifdef CONFIG_NUMA
5400
5401 static int sched_domains_numa_levels;
5402 static int *sched_domains_numa_distance;
5403 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5404 static int sched_domains_curr_level;
5405
5406 static inline int sd_local_flags(int level)
5407 {
5408         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5409                 return 0;
5410
5411         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5412 }
5413
5414 static struct sched_domain *
5415 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5416 {
5417         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5418         int level = tl->numa_level;
5419         int sd_weight = cpumask_weight(
5420                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5421
5422         *sd = (struct sched_domain){
5423                 .min_interval           = sd_weight,
5424                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5425                 .busy_factor            = 32,
5426                 .imbalance_pct          = 125,
5427                 .cache_nice_tries       = 2,
5428                 .busy_idx               = 3,
5429                 .idle_idx               = 2,
5430                 .newidle_idx            = 0,
5431                 .wake_idx               = 0,
5432                 .forkexec_idx           = 0,
5433
5434                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5435                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5436                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5437                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5438                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5439                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5440                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5441                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5442                                         | 1*SD_SERIALIZE
5443                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5444                                         | 1*SD_NUMA
5445                                         | sd_local_flags(level)
5446                                         ,
5447                 .last_balance           = jiffies,
5448                 .balance_interval       = sd_weight,
5449         };
5450         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5451         sd->private = &tl->data;
5452
5453         /*
5454          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5455          */
5456         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5457
5458         return sd;
5459 }
5460
5461 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5462 {
5463         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5464 }
5465
5466 static void sched_numa_warn(const char *str)
5467 {
5468         static int done = false;
5469         int i,j;
5470
5471         if (done)
5472                 return;
5473
5474         done = true;
5475
5476         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5477
5478         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5479                 printk(KERN_WARNING "  ");
5480                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5481                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5482                 printk(KERN_CONT "\n");
5483         }
5484         printk(KERN_WARNING "\n");
5485 }
5486
5487 static bool find_numa_distance(int distance)
5488 {
5489         int i;
5490
5491         if (distance == node_distance(0, 0))
5492                 return true;
5493
5494         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5495                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5496                         return true;
5497         }
5498
5499         return false;
5500 }
5501
5502 static void sched_init_numa(void)
5503 {
5504         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5505         struct sched_domain_topology_level *tl;
5506         int level = 0;
5507         int i, j, k;
5508
5509         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5510         if (!sched_domains_numa_distance)
5511                 return;
5512
5513         /*
5514          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5515          * unique distances in the node_distance() table.
5516          *
5517          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5518          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5519          */
5520         next_distance = curr_distance;
5521         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5522                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5523                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5524                                 int distance = node_distance(i, k);
5525
5526                                 if (distance > curr_distance &&
5527                                     (distance < next_distance ||
5528                                      next_distance == curr_distance))
5529                                         next_distance = distance;
5530
5531                                 /*
5532                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5533                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5534                                  * equally connected to A.
5535                                  */
5536                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5537                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5538
5539                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5540                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5541                         }
5542                         if (next_distance != curr_distance) {
5543                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5544                                 sched_domains_numa_levels = level;
5545                                 curr_distance = next_distance;
5546                         } else break;
5547                 }
5548
5549                 /*
5550                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5551                  */
5552                 if (!sched_debug())
5553                         break;
5554         }
5555         /*
5556          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5557          * identity distance node_distance(i,i).
5558          *
5559          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5560          * numbers.
5561          */
5562
5563         /*
5564          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5565          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5566          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5567          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5568          * in other functions.
5569          *
5570          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5571          */
5572         sched_domains_numa_levels = 0;
5573
5574         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5575         if (!sched_domains_numa_masks)
5576                 return;
5577
5578         /*
5579          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5580          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5581          */
5582         for (i = 0; i < level; i++) {
5583                 sched_domains_numa_masks[i] =
5584                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5585                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5586                         return;
5587
5588                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5589                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5590                         if (!mask)
5591                                 return;
5592
5593                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5594
5595                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5596                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5597                                         continue;
5598
5599                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5600                         }
5601                 }
5602         }
5603
5604         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5605                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5606         if (!tl)
5607                 return;
5608
5609         /*
5610          * Copy the default topology bits..
5611          */
5612         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5613                 tl[i] = default_topology[i];
5614
5615         /*
5616          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5617          */
5618         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5619                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5620                         .init = sd_numa_init,
5621                         .mask = sd_numa_mask,
5622                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5623                         .numa_level = j,
5624                 };
5625         }
5626
5627         sched_domain_topology = tl;
5628
5629         sched_domains_numa_levels = level;
5630 }
5631
5632 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5633 {
5634         int i, j;
5635         int node = cpu_to_node(cpu);
5636
5637         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5638                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5639                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5640                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5641                 }
5642         }
5643 }
5644
5645 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5646 {
5647         int i, j;
5648         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5649                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5650                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5651         }
5652 }
5653
5654 /*
5655  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5656  * are onlined.
5657  */
5658 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5659                                            unsigned long action,
5660                                            void *hcpu)
5661 {
5662         int cpu = (long)hcpu;
5663
5664         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5665         case CPU_ONLINE:
5666                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5667                 break;
5668
5669         case CPU_DEAD:
5670                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5671                 break;
5672
5673         default:
5674                 return NOTIFY_DONE;
5675         }
5676
5677         return NOTIFY_OK;
5678 }
5679 #else
5680 static inline void sched_init_numa(void)
5681 {
5682 }
5683
5684 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5685                                            unsigned long action,
5686                                            void *hcpu)
5687 {
5688         return 0;
5689 }
5690 #endif /* CONFIG_NUMA */
5691
5692 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5693 {
5694         struct sched_domain_topology_level *tl;
5695         int j;
5696
5697         for_each_sd_topology(tl) {
5698                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5699
5700                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5701                 if (!sdd->sd)
5702                         return -ENOMEM;
5703
5704                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5705                 if (!sdd->sg)
5706                         return -ENOMEM;
5707
5708                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5709                 if (!sdd->sgp)
5710                         return -ENOMEM;
5711
5712                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5713                         struct sched_domain *sd;
5714                         struct sched_group *sg;
5715                         struct sched_group_power *sgp;
5716
5717                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5718                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5719                         if (!sd)
5720                                 return -ENOMEM;
5721
5722                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5723
5724                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5725                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5726                         if (!sg)
5727                                 return -ENOMEM;
5728
5729                         sg->next = sg;
5730
5731                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5732
5733                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5734                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5735                         if (!sgp)
5736                                 return -ENOMEM;
5737
5738                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5739                 }
5740         }
5741
5742         return 0;
5743 }
5744
5745 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5746 {
5747         struct sched_domain_topology_level *tl;
5748         int j;
5749
5750         for_each_sd_topology(tl) {
5751                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5752
5753                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5754                         struct sched_domain *sd;
5755
5756                         if (sdd->sd) {
5757                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5758                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5759                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5760                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5761                         }
5762
5763                         if (sdd->sg)
5764                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5765                         if (sdd->sgp)
5766                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5767                 }
5768                 free_percpu(sdd->sd);
5769                 sdd->sd = NULL;
5770                 free_percpu(sdd->sg);
5771                 sdd->sg = NULL;
5772                 free_percpu(sdd->sgp);
5773                 sdd->sgp = NULL;
5774         }
5775 }
5776
5777 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5778                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5779                 struct sched_domain *child, int cpu)
5780 {
5781         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5782         if (!sd)
5783                 return child;
5784
5785         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
5786         if (child) {
5787                 sd->level = child->level + 1;
5788                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
5789                 child->parent = sd;
5790                 sd->child = child;
5791         }
5792         set_domain_attribute(sd, attr);
5793
5794         return sd;
5795 }
5796
5797 /*
5798  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5799  * to the individual cpus
5800  */
5801 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
5802                                struct sched_domain_attr *attr)
5803 {
5804         enum s_alloc alloc_state;
5805         struct sched_domain *sd;
5806         struct s_data d;
5807         int i, ret = -ENOMEM;
5808
5809         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
5810         if (alloc_state != sa_rootdomain)
5811                 goto error;
5812
5813         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
5814         for_each_cpu(i, cpu_map) {
5815                 struct sched_domain_topology_level *tl;
5816
5817                 sd = NULL;
5818                 for_each_sd_topology(tl) {
5819                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
5820                         if (tl == sched_domain_topology)
5821                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
5822                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
5823                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
5824                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
5825                                 break;
5826                 }
5827         }
5828
5829         /* Build the groups for the domains */
5830         for_each_cpu(i, cpu_map) {
5831                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
5832                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5833                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5834                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
5835                                         goto error;
5836                         } else {
5837                                 if (build_sched_groups(sd, i))
5838                                         goto error;
5839                         }
5840                 }
5841         }
5842
5843         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
5844         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
5845                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
5846                         continue;
5847
5848                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
5849                         claim_allocations(i, sd);
5850                         init_sched_groups_power(i, sd);
5851                 }
5852         }
5853
5854         /* Attach the domains */
5855         rcu_read_lock();
5856         for_each_cpu(i, cpu_map) {
5857                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
5858                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
5859         }
5860         rcu_read_unlock();
5861
5862         ret = 0;
5863 error:
5864         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
5865         return ret;
5866 }
5867
5868 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
5869 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
5870 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
5871                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
5872
5873 /*
5874  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
5875  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
5876  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
5877  */
5878 static cpumask_var_t fallback_doms;
5879
5880 /*
5881  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
5882  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
5883  * or 0 if it stayed the same.
5884  */
5885 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
5886 {
5887         return 0;
5888 }
5889
5890 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
5891 {
5892         int i;
5893         cpumask_var_t *doms;
5894
5895         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
5896         if (!doms)
5897                 return NULL;
5898         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
5899                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
5900                         free_sched_domains(doms, i);
5901                         return NULL;
5902                 }
5903         }
5904         return doms;
5905 }
5906
5907 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
5908 {
5909         unsigned int i;
5910         for (i = 0; i < ndoms; i++)
5911                 free_cpumask_var(doms[i]);
5912         kfree(doms);
5913 }
5914
5915 /*
5916  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
5917  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
5918  * exclude other special cases in the future.
5919  */
5920 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
5921 {
5922         int err;
5923
5924         arch_update_cpu_topology();
5925         ndoms_cur = 1;
5926         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
5927         if (!doms_cur)
5928                 doms_cur = &fallback_doms;
5929         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
5930         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
5931         register_sched_domain_sysctl();
5932
5933         return err;
5934 }
5935
5936 /*
5937  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
5938  * These cpus will now be attached to the NULL domain
5939  */
5940 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
5941 {
5942         int i;
5943
5944         rcu_read_lock();
5945         for_each_cpu(i, cpu_map)
5946                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
5947         rcu_read_unlock();
5948 }
5949
5950 /* handle null as "default" */
5951 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
5952                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
5953 {
5954         struct sched_domain_attr tmp;
5955
5956         /* fast path */
5957         if (!new && !cur)
5958                 return 1;
5959
5960         tmp = SD_ATTR_INIT;
5961         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
5962                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
5963                         sizeof(struct sched_domain_attr));
5964 }
5965
5966 /*
5967  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
5968  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
5969  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
5970  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
5971  *
5972  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
5973  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
5974  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
5975  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
5976  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
5977  * it as it is.
5978  *
5979  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
5980  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
5981  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
5982  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
5983  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
5984  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
5985  *
5986  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
5987  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
5988  * and it will not create the default domain.
5989  *
5990  * Call with hotplug lock held
5991  */
5992 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
5993                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
5994 {
5995         int i, j, n;
5996         int new_topology;
5997
5998         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
5999
6000         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6001         unregister_sched_domain_sysctl();
6002
6003         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6004         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6005
6006         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6007
6008         /* Destroy deleted domains */
6009         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6010                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6011                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6012                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6013                                 goto match1;
6014                 }
6015                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6016                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6017 match1:
6018                 ;
6019         }
6020
6021         n = ndoms_cur;
6022         if (doms_new == NULL) {
6023                 n = 0;
6024                 doms_new = &fallback_doms;
6025                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6026                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6027         }
6028
6029         /* Build new domains */
6030         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6031                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6032                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6033                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6034                                 goto match2;
6035                 }
6036                 /* no match - add a new doms_new */
6037                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6038 match2:
6039                 ;
6040         }
6041
6042         /* Remember the new sched domains */
6043         if (doms_cur != &fallback_doms)
6044                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6045         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6046         doms_cur = doms_new;
6047         dattr_cur = dattr_new;
6048         ndoms_cur = ndoms_new;
6049
6050         register_sched_domain_sysctl();
6051
6052         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6053 }
6054
6055 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6056
6057 /*
6058  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6059  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6060  * around partition_sched_domains().
6061  *
6062  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6063  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6064  */
6065 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6066                              void *hcpu)
6067 {
6068         switch (action) {
6069         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6070         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6071
6072                 /*
6073                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6074                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6075                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6076                  * domain, ignoring cpusets.
6077                  */
6078                 num_cpus_frozen--;
6079                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6080                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6081                         break;
6082                 }
6083
6084                 /*
6085                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6086                  * restore the original sched domains by considering the
6087                  * cpuset configurations.
6088                  */
6089
6090         case CPU_ONLINE:
6091         case CPU_DOWN_FAILED:
6092                 cpuset_update_active_cpus(true);
6093                 break;
6094         default:
6095                 return NOTIFY_DONE;
6096         }
6097         return NOTIFY_OK;
6098 }
6099
6100 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6101                                void *hcpu)
6102 {
6103         switch (action) {
6104         case CPU_DOWN_PREPARE:
6105                 cpuset_update_active_cpus(false);
6106                 break;
6107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6108                 num_cpus_frozen++;
6109                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6110                 break;
6111         default:
6112                 return NOTIFY_DONE;
6113         }
6114         return NOTIFY_OK;
6115 }
6116
6117 void __init sched_init_smp(void)
6118 {
6119         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6120
6121         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6122         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6123
6124         sched_init_numa();
6125
6126         /*
6127          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6128          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6129          * happen.
6130          */
6131         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6132         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6133         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6134         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6135                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6136         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6137
6138         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6139         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6140         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6141
6142         init_hrtick();
6143
6144         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6145         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6146                 BUG();
6147         sched_init_granularity();
6148         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6149
6150         init_sched_rt_class();
6151 }
6152 #else
6153 void __init sched_init_smp(void)
6154 {
6155         sched_init_granularity();
6156 }
6157 #endif /* CONFIG_SMP */
6158
6159 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6160
6161 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6162 {
6163         return in_lock_functions(addr) ||
6164                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6165                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6166 }
6167
6168 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6169 /*
6170  * Default task group.
6171  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6172  */
6173 struct task_group root_task_group;
6174 LIST_HEAD(task_groups);
6175 #endif
6176
6177 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6178
6179 void __init sched_init(void)
6180 {
6181         int i, j;
6182         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6183
6184 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6185         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6186 #endif
6187 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6188         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6189 #endif
6190 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6191         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6192 #endif
6193         if (alloc_size) {
6194                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6195
6196 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6197                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6198                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6199
6200                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6201                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6202
6203 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6204 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6205                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6206                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6207
6208                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6209                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6210
6211 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6212 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6213                 for_each_possible_cpu(i) {
6214                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6215                         ptr += cpumask_size();
6216                 }
6217 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6218         }
6219
6220 #ifdef CONFIG_SMP
6221         init_defrootdomain();
6222 #endif
6223
6224         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6225                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6226
6227 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6228         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6229                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6230 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6231
6232 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6233         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6234         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6235         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6236         autogroup_init(&init_task);
6237
6238 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6239
6240         for_each_possible_cpu(i) {
6241                 struct rq *rq;
6242
6243                 rq = cpu_rq(i);
6244                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6245                 rq->nr_running = 0;
6246                 rq->calc_load_active = 0;
6247                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6248                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6249                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6250 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6251                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6252                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6253                 /*
6254                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6255                  *
6256                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6257                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6258                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6259                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6260                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6261                  * (se->load.weight).
6262                  *
6263                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6264                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6265                  * then A0's share of the cpu resource is:
6266                  *
6267                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6268                  *
6269                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6270                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6271                  */
6272                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6273                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6274 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6275
6276                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6277 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6278                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6279                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6280 #endif
6281
6282                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6283                         rq->cpu_load[j] = 0;
6284
6285                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6286
6287 #ifdef CONFIG_SMP
6288                 rq->sd = NULL;
6289                 rq->rd = NULL;
6290                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6291                 rq->post_schedule = 0;
6292                 rq->active_balance = 0;
6293                 rq->next_balance = jiffies;
6294                 rq->push_cpu = 0;
6295                 rq->cpu = i;
6296                 rq->online = 0;
6297                 rq->idle_stamp = 0;
6298                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6299                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6300
6301                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6302
6303                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6304 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6305                 rq->nohz_flags = 0;
6306 #endif
6307 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6308                 rq->last_sched_tick = 0;
6309 #endif
6310 #endif
6311                 init_rq_hrtick(rq);
6312                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6313         }
6314
6315         set_load_weight(&init_task);
6316
6317 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6318         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6319 #endif
6320
6321 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6322         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6323 #endif
6324
6325         /*
6326          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6327          */
6328         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6329         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6330
6331         /*
6332          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6333          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6334          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6335          * when this runqueue becomes "idle".
6336          */
6337         init_idle(current, smp_processor_id());
6338
6339         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6340
6341         /*
6342          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6343          */
6344         current->sched_class = &fair_sched_class;
6345
6346 #ifdef CONFIG_SMP
6347         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6348         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6349         if (cpu_isolated_map == NULL)
6350                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6351         idle_thread_set_boot_cpu();
6352 #endif
6353         init_sched_fair_class();
6354
6355         scheduler_running = 1;
6356 }
6357
6358 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6359 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6360 {
6361         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6362
6363         return (nested == preempt_offset);
6364 }
6365
6366 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6367 {
6368         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6369
6370         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6371         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6372             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6373                 return;
6374         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6375                 return;
6376         prev_jiffy = jiffies;
6377
6378         printk(KERN_ERR
6379                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6380                         file, line);
6381         printk(KERN_ERR
6382                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6383                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6384                         current->pid, current->comm);
6385
6386         debug_show_held_locks(current);
6387         if (irqs_disabled())
6388                 print_irqtrace_events(current);
6389         dump_stack();
6390 }
6391 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6392 #endif
6393
6394 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6395 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6396 {
6397         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6398         int old_prio = p->prio;
6399         int on_rq;
6400
6401         on_rq = p->on_rq;
6402         if (on_rq)
6403                 dequeue_task(rq, p, 0);
6404         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6405         if (on_rq) {
6406                 enqueue_task(rq, p, 0);
6407                 resched_task(rq->curr);
6408         }
6409
6410         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6411 }
6412
6413 void normalize_rt_tasks(void)
6414 {
6415         struct task_struct *g, *p;
6416         unsigned long flags;
6417         struct rq *rq;
6418
6419         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6420         do_each_thread(g, p) {
6421                 /*
6422                  * Only normalize user tasks:
6423                  */
6424                 if (!p->mm)
6425                         continue;
6426
6427                 p->se.exec_start                = 0;
6428 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6429                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6430                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6431                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6432 #endif
6433
6434                 if (!rt_task(p)) {
6435                         /*
6436                          * Renice negative nice level userspace
6437                          * tasks back to 0:
6438                          */
6439                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6440                                 set_user_nice(p, 0);
6441                         continue;
6442                 }
6443
6444                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6445                 rq = __task_rq_lock(p);
6446
6447                 normalize_task(rq, p);
6448
6449                 __task_rq_unlock(rq);
6450                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6451         } while_each_thread(g, p);
6452
6453         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6454 }
6455
6456 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6457
6458 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6459 /*
6460  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6461  *
6462  * They can only be called when the whole system has been
6463  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6464  * activity can take place. Using them for anything else would
6465  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6466  * under any other configuration.
6467  */
6468
6469 /**
6470  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6471  * @cpu: the processor in question.
6472  *
6473  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6474  *
6475  * Return: The current task for @cpu.
6476  */
6477 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6478 {
6479         return cpu_curr(cpu);
6480 }
6481
6482 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6483
6484 #ifdef CONFIG_IA64
6485 /**
6486  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6487  * @cpu: the processor in question.
6488  * @p: the task pointer to set.
6489  *
6490  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6491  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6492  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6493  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6494  * and caller must save the original value of the current task (see
6495  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6496  * re-starting the system.
6497  *
6498  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6499  */
6500 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6501 {
6502         cpu_curr(cpu) = p;
6503 }
6504
6505 #endif
6506
6507 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6508 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6509 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6510
6511 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6512 {
6513         free_fair_sched_group(tg);
6514         free_rt_sched_group(tg);
6515         autogroup_free(tg);
6516         kfree(tg);
6517 }
6518
6519 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6520 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6521 {
6522         struct task_group *tg;
6523
6524         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6525         if (!tg)
6526                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6527
6528         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6529                 goto err;
6530
6531         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6532                 goto err;
6533
6534         return tg;
6535
6536 err:
6537         free_sched_group(tg);
6538         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6539 }
6540
6541 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6542 {
6543         unsigned long flags;
6544
6545         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6546         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6547
6548         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6549
6550         tg->parent = parent;
6551         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6552         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6553         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6554 }
6555
6556 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6557 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6558 {
6559         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6560         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6561 }
6562
6563 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6564 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6565 {
6566         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6567         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6568 }
6569
6570 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6571 {
6572         unsigned long flags;
6573         int i;
6574
6575         /* end participation in shares distribution */
6576         for_each_possible_cpu(i)
6577                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6578
6579         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6580         list_del_rcu(&tg->list);
6581         list_del_rcu(&tg->siblings);
6582         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6583 }
6584
6585 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6586  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6587  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6588  *      reflect its new group.
6589  */
6590 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6591 {
6592         struct task_group *tg;
6593         int on_rq, running;
6594         unsigned long flags;
6595         struct rq *rq;
6596
6597         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6598
6599         running = task_current(rq, tsk);
6600         on_rq = tsk->on_rq;
6601
6602         if (on_rq)
6603                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6604         if (unlikely(running))
6605                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6606
6607         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6608                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6609                           struct task_group, css);
6610         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6611         tsk->sched_task_group = tg;
6612
6613 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6614         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6615                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6616         else
6617 #endif
6618                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6619
6620         if (unlikely(running))
6621                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6622         if (on_rq)
6623                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6624
6625         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6626 }
6627 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6628
6629 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6630 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6631 {
6632         if (runtime == RUNTIME_INF)
6633                 return 1ULL << 20;
6634
6635         return div64_u64(runtime << 20, period);
6636 }
6637 #endif
6638
6639 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6640 /*
6641  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6642  */
6643 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6644
6645 /* Must be called with tasklist_lock held */
6646 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6647 {
6648         struct task_struct *g, *p;
6649
6650         do_each_thread(g, p) {
6651                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6652                         return 1;
6653         } while_each_thread(g, p);
6654
6655         return 0;
6656 }
6657
6658 struct rt_schedulable_data {
6659         struct task_group *tg;
6660         u64 rt_period;
6661         u64 rt_runtime;
6662 };
6663
6664 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6665 {
6666         struct rt_schedulable_data *d = data;
6667         struct task_group *child;
6668         unsigned long total, sum = 0;
6669         u64 period, runtime;
6670
6671         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6672         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6673
6674         if (tg == d->tg) {
6675                 period = d->rt_period;
6676                 runtime = d->rt_runtime;
6677         }
6678
6679         /*
6680          * Cannot have more runtime than the period.
6681          */
6682         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6683                 return -EINVAL;
6684
6685         /*
6686          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6687          */
6688         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6689                 return -EBUSY;
6690
6691         total = to_ratio(period, runtime);
6692
6693         /*
6694          * Nobody can have more than the global setting allows.
6695          */
6696         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6697                 return -EINVAL;
6698
6699         /*
6700          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6701          */
6702         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6703                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6704                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6705
6706                 if (child == d->tg) {
6707                         period = d->rt_period;
6708                         runtime = d->rt_runtime;
6709                 }
6710
6711                 sum += to_ratio(period, runtime);
6712         }
6713
6714         if (sum > total)
6715                 return -EINVAL;
6716
6717         return 0;
6718 }
6719
6720 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6721 {
6722         int ret;
6723
6724         struct rt_schedulable_data data = {
6725                 .tg = tg,
6726                 .rt_period = period,
6727                 .rt_runtime = runtime,
6728         };
6729
6730         rcu_read_lock();
6731         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6732         rcu_read_unlock();
6733
6734         return ret;
6735 }
6736
6737 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6738                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6739 {
6740         int i, err = 0;
6741
6742         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6743         read_lock(&tasklist_lock);
6744         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6745         if (err)
6746                 goto unlock;
6747
6748         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6749         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6750         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6751
6752         for_each_possible_cpu(i) {
6753                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6754
6755                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6756                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6757                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6758         }
6759         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6760 unlock:
6761         read_unlock(&tasklist_lock);
6762         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6763
6764         return err;
6765 }
6766
6767 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6768 {
6769         u64 rt_runtime, rt_period;
6770
6771         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6772         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6773         if (rt_runtime_us < 0)
6774                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6775
6776         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6777 }
6778
6779 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6780 {
6781         u64 rt_runtime_us;
6782
6783         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6784                 return -1;
6785
6786         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6787         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
6788         return rt_runtime_us;
6789 }
6790
6791 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
6792 {
6793         u64 rt_runtime, rt_period;
6794
6795         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
6796         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6797
6798         if (rt_period == 0)
6799                 return -EINVAL;
6800
6801         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6802 }
6803
6804 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
6805 {
6806         u64 rt_period_us;
6807
6808         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6809         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
6810         return rt_period_us;
6811 }
6812
6813 static int sched_rt_global_constraints(void)
6814 {
6815         u64 runtime, period;
6816         int ret = 0;
6817
6818         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
6819                 return -EINVAL;
6820
6821         runtime = global_rt_runtime();
6822         period = global_rt_period();
6823
6824         /*
6825          * Sanity check on the sysctl variables.
6826          */
6827         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6828                 return -EINVAL;
6829
6830         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6831         read_lock(&tasklist_lock);
6832         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
6833         read_unlock(&tasklist_lock);
6834         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6835
6836         return ret;
6837 }
6838
6839 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
6840 {
6841         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
6842         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6843                 return 0;
6844
6845         return 1;
6846 }
6847
6848 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6849 static int sched_rt_global_constraints(void)
6850 {
6851         unsigned long flags;
6852         int i;
6853
6854         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
6855                 return -EINVAL;
6856
6857         /*
6858          * There's always some RT tasks in the root group
6859          * -- migration, kstopmachine etc..
6860          */
6861         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
6862                 return -EBUSY;
6863
6864         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
6865         for_each_possible_cpu(i) {
6866                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
6867
6868                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6869                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
6870                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6871         }
6872         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
6873
6874         return 0;
6875 }
6876 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6877
6878 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
6879                 void __user *buffer, size_t *lenp,
6880                 loff_t *ppos)
6881 {
6882         int ret;
6883         static DEFINE_MUTEX(mutex);
6884
6885         mutex_lock(&mutex);
6886         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
6887         /* make sure that internally we keep jiffies */
6888         /* also, writing zero resets timeslice to default */
6889         if (!ret && write) {
6890                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
6891                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
6892         }
6893         mutex_unlock(&mutex);
6894         return ret;
6895 }
6896
6897 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
6898                 void __user *buffer, size_t *lenp,
6899                 loff_t *ppos)
6900 {
6901         int ret;
6902         int old_period, old_runtime;
6903         static DEFINE_MUTEX(mutex);
6904
6905         mutex_lock(&mutex);
6906         old_period = sysctl_sched_rt_period;
6907         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
6908
6909         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
6910
6911         if (!ret && write) {
6912                 ret = sched_rt_global_constraints();
6913                 if (ret) {
6914                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
6915                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
6916                 } else {
6917                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
6918                         def_rt_bandwidth.rt_period =
6919                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
6920                 }
6921         }
6922         mutex_unlock(&mutex);
6923
6924         return ret;
6925 }
6926
6927 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6928
6929 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
6930 {
6931         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
6932 }
6933
6934 static struct cgroup_subsys_state *
6935 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6936 {
6937         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
6938         struct task_group *tg;
6939
6940         if (!parent) {
6941                 /* This is early initialization for the top cgroup */
6942                 return &root_task_group.css;
6943         }
6944
6945         tg = sched_create_group(parent);
6946         if (IS_ERR(tg))
6947                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6948
6949         return &tg->css;
6950 }
6951
6952 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6953 {
6954         struct task_group *tg = css_tg(css);
6955         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
6956
6957         if (parent)
6958                 sched_online_group(tg, parent);
6959         return 0;
6960 }
6961
6962 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6963 {
6964         struct task_group *tg = css_tg(css);
6965
6966         sched_destroy_group(tg);
6967 }
6968
6969 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6970 {
6971         struct task_group *tg = css_tg(css);
6972
6973         sched_offline_group(tg);
6974 }
6975
6976 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6977                                  struct cgroup_taskset *tset)
6978 {
6979         struct task_struct *task;
6980
6981         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6982 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6983                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
6984                         return -EINVAL;
6985 #else
6986                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
6987                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
6988                         return -EINVAL;
6989 #endif
6990         }
6991         return 0;
6992 }
6993
6994 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6995                               struct cgroup_taskset *tset)
6996 {
6997         struct task_struct *task;
6998
6999         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7000                 sched_move_task(task);
7001 }
7002
7003 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7004                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7005                             struct task_struct *task)
7006 {
7007         /*
7008          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7009          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7010          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7011          */
7012         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7013                 return;
7014
7015         sched_move_task(task);
7016 }
7017
7018 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7019 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7020                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7021 {
7022         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7023 }
7024
7025 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7026                                struct cftype *cft)
7027 {
7028         struct task_group *tg = css_tg(css);
7029
7030         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7031 }
7032
7033 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7034 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7035
7036 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7037 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7038
7039 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7040
7041 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7042 {
7043         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7044         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7045
7046         if (tg == &root_task_group)
7047                 return -EINVAL;
7048
7049         /*
7050          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7051          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7052          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7053          */
7054         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7055                 return -EINVAL;
7056
7057         /*
7058          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7059          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7060          * feasibility.
7061          */
7062         if (period > max_cfs_quota_period)
7063                 return -EINVAL;
7064
7065         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7066         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7067         if (ret)
7068                 goto out_unlock;
7069
7070         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7071         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7072         /*
7073          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7074          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7075          */
7076         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7077                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7078         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7079         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7080         cfs_b->quota = quota;
7081
7082         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7083         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7084         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7085                 /* force a reprogram */
7086                 cfs_b->timer_active = 0;
7087                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7088         }
7089         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7090
7091         for_each_possible_cpu(i) {
7092                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7093                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7094
7095                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7096                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7097                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7098
7099                 if (cfs_rq->throttled)
7100                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7101                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7102         }
7103         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7104                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7105 out_unlock:
7106         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7107
7108         return ret;
7109 }
7110
7111 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7112 {
7113         u64 quota, period;
7114
7115         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7116         if (cfs_quota_us < 0)
7117                 quota = RUNTIME_INF;
7118         else
7119                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7120
7121         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7122 }
7123
7124 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7125 {
7126         u64 quota_us;
7127
7128         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7129                 return -1;
7130
7131         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7132         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7133
7134         return quota_us;
7135 }
7136
7137 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7138 {
7139         u64 quota, period;
7140
7141         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7142         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7143
7144         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7145 }
7146
7147 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7148 {
7149         u64 cfs_period_us;
7150
7151         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7152         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7153
7154         return cfs_period_us;
7155 }
7156
7157 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7158                                   struct cftype *cft)
7159 {
7160         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7161 }
7162
7163 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7164                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7165 {
7166         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7167 }
7168
7169 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7170                                    struct cftype *cft)
7171 {
7172         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7173 }
7174
7175 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7176                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7177 {
7178         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7179 }
7180
7181 struct cfs_schedulable_data {
7182         struct task_group *tg;
7183         u64 period, quota;
7184 };
7185
7186 /*
7187  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7188  * note: units are usecs
7189  */
7190 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7191                                struct cfs_schedulable_data *d)
7192 {
7193         u64 quota, period;
7194
7195         if (tg == d->tg) {
7196                 period = d->period;
7197                 quota = d->quota;
7198         } else {
7199                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7200                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7201         }
7202
7203         /* note: these should typically be equivalent */
7204         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7205                 return RUNTIME_INF;
7206
7207         return to_ratio(period, quota);
7208 }
7209
7210 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7211 {
7212         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7213         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7214         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7215
7216         if (!tg->parent) {
7217                 quota = RUNTIME_INF;
7218         } else {
7219                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7220
7221                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7222                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7223
7224                 /*
7225                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7226                  * limit is set
7227                  */
7228                 if (quota == RUNTIME_INF)
7229                         quota = parent_quota;
7230                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7231                         return -EINVAL;
7232         }
7233         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7234
7235         return 0;
7236 }
7237
7238 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7239 {
7240         int ret;
7241         struct cfs_schedulable_data data = {
7242                 .tg = tg,
7243                 .period = period,
7244                 .quota = quota,
7245         };
7246
7247         if (quota != RUNTIME_INF) {
7248                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7249                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7250         }
7251
7252         rcu_read_lock();
7253         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7254         rcu_read_unlock();
7255
7256         return ret;
7257 }
7258
7259 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7260                 struct cgroup_map_cb *cb)
7261 {
7262         struct task_group *tg = css_tg(css);
7263         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7264
7265         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7266         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7267         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7268
7269         return 0;
7270 }
7271 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7272 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7273
7274 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7275 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7276                                 struct cftype *cft, s64 val)
7277 {
7278         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7279 }
7280
7281 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7282                                struct cftype *cft)
7283 {
7284         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7285 }
7286
7287 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7288                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7289 {
7290         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7291 }
7292
7293 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7294                                    struct cftype *cft)
7295 {
7296         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7297 }
7298 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7299
7300 static struct cftype cpu_files[] = {
7301 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7302         {
7303                 .name = "shares",
7304                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7305                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7306         },
7307 #endif
7308 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7309         {
7310                 .name = "cfs_quota_us",
7311                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7312                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7313         },
7314         {
7315                 .name = "cfs_period_us",
7316                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7317                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7318         },
7319         {
7320                 .name = "stat",
7321                 .read_map = cpu_stats_show,
7322         },
7323 #endif
7324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7325         {
7326                 .name = "rt_runtime_us",
7327                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7328                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7329         },
7330         {
7331                 .name = "rt_period_us",
7332                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7333                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7334         },
7335 #endif
7336         { }     /* terminate */
7337 };
7338
7339 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7340         .name           = "cpu",
7341         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7342         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7343         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7344         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7345         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7346         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7347         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7348         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7349         .base_cftypes   = cpu_files,
7350         .early_init     = 1,
7351 };
7352
7353 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7354
7355 void dump_cpu_task(int cpu)
7356 {
7357         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7358         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7359 }