sched: Create more preempt_count accessors
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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 struct migration_arg {
1017         struct task_struct *task;
1018         int dest_cpu;
1019 };
1020
1021 static int migration_cpu_stop(void *data);
1022
1023 /*
1024  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1025  *
1026  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1027  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1028  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1029  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1030  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1031  * @p has remained unscheduled the whole time.
1032  *
1033  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1034  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1035  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1036  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1037  * waiting to become inactive.
1038  */
1039 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1040 {
1041         unsigned long flags;
1042         int running, on_rq;
1043         unsigned long ncsw;
1044         struct rq *rq;
1045
1046         for (;;) {
1047                 /*
1048                  * We do the initial early heuristics without holding
1049                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1050                  * the runqueue lock when things look like they will
1051                  * work out!
1052                  */
1053                 rq = task_rq(p);
1054
1055                 /*
1056                  * If the task is actively running on another CPU
1057                  * still, just relax and busy-wait without holding
1058                  * any locks.
1059                  *
1060                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1061                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1062                  * But we don't care, since "task_running()" will
1063                  * return false if the runqueue has changed and p
1064                  * is actually now running somewhere else!
1065                  */
1066                 while (task_running(rq, p)) {
1067                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1068                                 return 0;
1069                         cpu_relax();
1070                 }
1071
1072                 /*
1073                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1074                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1075                  * just go back and repeat.
1076                  */
1077                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1078                 trace_sched_wait_task(p);
1079                 running = task_running(rq, p);
1080                 on_rq = p->on_rq;
1081                 ncsw = 0;
1082                 if (!match_state || p->state == match_state)
1083                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1084                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1085
1086                 /*
1087                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1088                  */
1089                 if (unlikely(!ncsw))
1090                         break;
1091
1092                 /*
1093                  * Was it really running after all now that we
1094                  * checked with the proper locks actually held?
1095                  *
1096                  * Oops. Go back and try again..
1097                  */
1098                 if (unlikely(running)) {
1099                         cpu_relax();
1100                         continue;
1101                 }
1102
1103                 /*
1104                  * It's not enough that it's not actively running,
1105                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1106                  * preempted!
1107                  *
1108                  * So if it was still runnable (but just not actively
1109                  * running right now), it's preempted, and we should
1110                  * yield - it could be a while.
1111                  */
1112                 if (unlikely(on_rq)) {
1113                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1114
1115                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1116                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1117                         continue;
1118                 }
1119
1120                 /*
1121                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1122                  * runnable, which means that it will never become
1123                  * running in the future either. We're all done!
1124                  */
1125                 break;
1126         }
1127
1128         return ncsw;
1129 }
1130
1131 /***
1132  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1133  * @p: the to-be-kicked thread
1134  *
1135  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1136  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1137  *
1138  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1139  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1140  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1141  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1142  * achieved as well.
1143  */
1144 void kick_process(struct task_struct *p)
1145 {
1146         int cpu;
1147
1148         preempt_disable();
1149         cpu = task_cpu(p);
1150         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1151                 smp_send_reschedule(cpu);
1152         preempt_enable();
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158 /*
1159  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1160  */
1161 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1162 {
1163         int nid = cpu_to_node(cpu);
1164         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1165         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1166         int dest_cpu;
1167
1168         /*
1169          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1170          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1171          * select the cpu on the other node.
1172          */
1173         if (nid != -1) {
1174                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1175
1176                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1177                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1178                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1179                                 continue;
1180                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1181                                 continue;
1182                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1183                                 return dest_cpu;
1184                 }
1185         }
1186
1187         for (;;) {
1188                 /* Any allowed, online CPU? */
1189                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1190                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1191                                 continue;
1192                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1193                                 continue;
1194                         goto out;
1195                 }
1196
1197                 switch (state) {
1198                 case cpuset:
1199                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1200                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1201                         state = possible;
1202                         break;
1203
1204                 case possible:
1205                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1206                         state = fail;
1207                         break;
1208
1209                 case fail:
1210                         BUG();
1211                         break;
1212                 }
1213         }
1214
1215 out:
1216         if (state != cpuset) {
1217                 /*
1218                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1219                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1220                  * leave kernel.
1221                  */
1222                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1223                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1224                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1225                 }
1226         }
1227
1228         return dest_cpu;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1233  */
1234 static inline
1235 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1236 {
1237         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1238
1239         /*
1240          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1241          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1242          * cpu.
1243          *
1244          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1245          *
1246          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1247          *   not worry about this generic constraint ]
1248          */
1249         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1250                      !cpu_online(cpu)))
1251                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1252
1253         return cpu;
1254 }
1255
1256 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1257 {
1258         s64 diff = sample - *avg;
1259         *avg += diff >> 3;
1260 }
1261 #endif
1262
1263 static void
1264 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1265 {
1266 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1267         struct rq *rq = this_rq();
1268
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         int this_cpu = smp_processor_id();
1271
1272         if (cpu == this_cpu) {
1273                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1274                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1275         } else {
1276                 struct sched_domain *sd;
1277
1278                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1279                 rcu_read_lock();
1280                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1281                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1282                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1283                                 break;
1284                         }
1285                 }
1286                 rcu_read_unlock();
1287         }
1288
1289         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1290                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1291
1292 #endif /* CONFIG_SMP */
1293
1294         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1295         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1296
1297         if (wake_flags & WF_SYNC)
1298                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1299
1300 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1301 }
1302
1303 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1304 {
1305         activate_task(rq, p, en_flags);
1306         p->on_rq = 1;
1307
1308         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1309         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1310                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1315  */
1316 static void
1317 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1318 {
1319         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1320         trace_sched_wakeup(p, true);
1321
1322         p->state = TASK_RUNNING;
1323 #ifdef CONFIG_SMP
1324         if (p->sched_class->task_woken)
1325                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1326
1327         if (rq->idle_stamp) {
1328                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1329                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1330
1331                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1332
1333                 if (rq->avg_idle > max)
1334                         rq->avg_idle = max;
1335
1336                 rq->idle_stamp = 0;
1337         }
1338 #endif
1339 }
1340
1341 static void
1342 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1343 {
1344 #ifdef CONFIG_SMP
1345         if (p->sched_contributes_to_load)
1346                 rq->nr_uninterruptible--;
1347 #endif
1348
1349         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1350         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1355  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1356  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1357  * the task is still ->on_rq.
1358  */
1359 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1360 {
1361         struct rq *rq;
1362         int ret = 0;
1363
1364         rq = __task_rq_lock(p);
1365         if (p->on_rq) {
1366                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1367                 update_rq_clock(rq);
1368                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1369                 ret = 1;
1370         }
1371         __task_rq_unlock(rq);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 #ifdef CONFIG_SMP
1377 static void sched_ttwu_pending(void)
1378 {
1379         struct rq *rq = this_rq();
1380         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1381         struct task_struct *p;
1382
1383         raw_spin_lock(&rq->lock);
1384
1385         while (llist) {
1386                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1387                 llist = llist_next(llist);
1388                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1389         }
1390
1391         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1392 }
1393
1394 void scheduler_ipi(void)
1395 {
1396         /*
1397          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1398          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1399          * this IPI.
1400          */
1401         if (tif_need_resched())
1402                 set_preempt_need_resched();
1403
1404         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1405                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1406                         && !got_nohz_idle_kick())
1407                 return;
1408
1409         /*
1410          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1411          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1412          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1413          * we do call them.
1414          *
1415          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1416          * properly.
1417          *
1418          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1419          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1420          * somewhat pessimize the simple resched case.
1421          */
1422         irq_enter();
1423         tick_nohz_full_check();
1424         sched_ttwu_pending();
1425
1426         /*
1427          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1428          */
1429         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1430                 this_rq()->idle_balance = 1;
1431                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1432         }
1433         irq_exit();
1434 }
1435
1436 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1437 {
1438         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1439                 smp_send_reschedule(cpu);
1440 }
1441
1442 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1443 {
1444         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1445 }
1446 #endif /* CONFIG_SMP */
1447
1448 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1449 {
1450         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1451
1452 #if defined(CONFIG_SMP)
1453         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1454                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1455                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1456                 return;
1457         }
1458 #endif
1459
1460         raw_spin_lock(&rq->lock);
1461         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1462         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1463 }
1464
1465 /**
1466  * try_to_wake_up - wake up a thread
1467  * @p: the thread to be awakened
1468  * @state: the mask of task states that can be woken
1469  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1470  *
1471  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1472  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1473  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1474  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1475  * runnable without the overhead of this.
1476  *
1477  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1478  * or @state didn't match @p's state.
1479  */
1480 static int
1481 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1482 {
1483         unsigned long flags;
1484         int cpu, success = 0;
1485
1486         /*
1487          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1488          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1489          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1490          * set_current_state() the waiting thread does.
1491          */
1492         smp_mb__before_spinlock();
1493         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1494         if (!(p->state & state))
1495                 goto out;
1496
1497         success = 1; /* we're going to change ->state */
1498         cpu = task_cpu(p);
1499
1500         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1501                 goto stat;
1502
1503 #ifdef CONFIG_SMP
1504         /*
1505          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1506          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1507          */
1508         while (p->on_cpu)
1509                 cpu_relax();
1510         /*
1511          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1512          */
1513         smp_rmb();
1514
1515         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1516         p->state = TASK_WAKING;
1517
1518         if (p->sched_class->task_waking)
1519                 p->sched_class->task_waking(p);
1520
1521         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1522         if (task_cpu(p) != cpu) {
1523                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1524                 set_task_cpu(p, cpu);
1525         }
1526 #endif /* CONFIG_SMP */
1527
1528         ttwu_queue(p, cpu);
1529 stat:
1530         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1531 out:
1532         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1533
1534         return success;
1535 }
1536
1537 /**
1538  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1539  * @p: the thread to be awakened
1540  *
1541  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1542  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1543  * the current task.
1544  */
1545 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1546 {
1547         struct rq *rq = task_rq(p);
1548
1549         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1550             WARN_ON_ONCE(p == current))
1551                 return;
1552
1553         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1554
1555         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1556                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1557                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1558                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1559         }
1560
1561         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1562                 goto out;
1563
1564         if (!p->on_rq)
1565                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1566
1567         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1568         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1569 out:
1570         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1571 }
1572
1573 /**
1574  * wake_up_process - Wake up a specific process
1575  * @p: The process to be woken up.
1576  *
1577  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1578  * processes.
1579  *
1580  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1581  *
1582  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1583  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1584  */
1585 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1586 {
1587         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1588         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1589 }
1590 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1591
1592 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1593 {
1594         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1599  * p is forked by current.
1600  *
1601  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1602  */
1603 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1604 {
1605         p->on_rq                        = 0;
1606
1607         p->se.on_rq                     = 0;
1608         p->se.exec_start                = 0;
1609         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1610         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1611         p->se.nr_migrations             = 0;
1612         p->se.vruntime                  = 0;
1613         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1614
1615 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1616         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1617 #endif
1618
1619         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1620
1621 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1622         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1623 #endif
1624
1625 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1626         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1627                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1628                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1629                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1630         }
1631
1632         p->node_stamp = 0ULL;
1633         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1634         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1635         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1636         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1637 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1638 }
1639
1640 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1641 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1642 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1643 {
1644         if (enabled)
1645                 sched_feat_set("NUMA");
1646         else
1647                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1648 }
1649 #else
1650 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1651
1652 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1653 {
1654         numabalancing_enabled = enabled;
1655 }
1656 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1657 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1658
1659 /*
1660  * fork()/clone()-time setup:
1661  */
1662 void sched_fork(struct task_struct *p)
1663 {
1664         unsigned long flags;
1665         int cpu = get_cpu();
1666
1667         __sched_fork(p);
1668         /*
1669          * We mark the process as running here. This guarantees that
1670          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1671          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1672          */
1673         p->state = TASK_RUNNING;
1674
1675         /*
1676          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1677          */
1678         p->prio = current->normal_prio;
1679
1680         /*
1681          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1682          */
1683         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1684                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1685                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1686                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1687                         p->rt_priority = 0;
1688                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1689                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1690
1691                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1692                 set_load_weight(p);
1693
1694                 /*
1695                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1696                  * fulfilled its duty:
1697                  */
1698                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1699         }
1700
1701         if (!rt_prio(p->prio))
1702                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1703
1704         if (p->sched_class->task_fork)
1705                 p->sched_class->task_fork(p);
1706
1707         /*
1708          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1709          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1710          * is ran before sched_fork().
1711          *
1712          * Silence PROVE_RCU.
1713          */
1714         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1715         set_task_cpu(p, cpu);
1716         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1717
1718 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1719         if (likely(sched_info_on()))
1720                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1721 #endif
1722 #if defined(CONFIG_SMP)
1723         p->on_cpu = 0;
1724 #endif
1725 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1726         init_task_preempt_count(p);
1727 #endif
1728 #ifdef CONFIG_SMP
1729         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1730 #endif
1731
1732         put_cpu();
1733 }
1734
1735 /*
1736  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1737  *
1738  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1739  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1740  * on the runqueue and wakes it.
1741  */
1742 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1743 {
1744         unsigned long flags;
1745         struct rq *rq;
1746
1747         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1748 #ifdef CONFIG_SMP
1749         /*
1750          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1751          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1752          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1753          */
1754         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1755 #endif
1756
1757         /* Initialize new task's runnable average */
1758         init_task_runnable_average(p);
1759         rq = __task_rq_lock(p);
1760         activate_task(rq, p, 0);
1761         p->on_rq = 1;
1762         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1763         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765         if (p->sched_class->task_woken)
1766                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1767 #endif
1768         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1769 }
1770
1771 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1772
1773 /**
1774  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1775  * @notifier: notifier struct to register
1776  */
1777 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1778 {
1779         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1782
1783 /**
1784  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1785  * @notifier: notifier struct to unregister
1786  *
1787  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1788  */
1789 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1790 {
1791         hlist_del(&notifier->link);
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1794
1795 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1796 {
1797         struct preempt_notifier *notifier;
1798
1799         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1800                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1801 }
1802
1803 static void
1804 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1805                                  struct task_struct *next)
1806 {
1807         struct preempt_notifier *notifier;
1808
1809         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1810                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1811 }
1812
1813 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1814
1815 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1816 {
1817 }
1818
1819 static void
1820 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1821                                  struct task_struct *next)
1822 {
1823 }
1824
1825 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1826
1827 /**
1828  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1829  * @rq: the runqueue preparing to switch
1830  * @prev: the current task that is being switched out
1831  * @next: the task we are going to switch to.
1832  *
1833  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1834  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1835  * switch.
1836  *
1837  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1838  * hooks.
1839  */
1840 static inline void
1841 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1842                     struct task_struct *next)
1843 {
1844         trace_sched_switch(prev, next);
1845         sched_info_switch(rq, prev, next);
1846         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1847         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1848         prepare_lock_switch(rq, next);
1849         prepare_arch_switch(next);
1850 }
1851
1852 /**
1853  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1854  * @rq: runqueue associated with task-switch
1855  * @prev: the thread we just switched away from.
1856  *
1857  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1858  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1859  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1860  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1861  *
1862  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1863  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1864  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1865  * details.)
1866  */
1867 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1868         __releases(rq->lock)
1869 {
1870         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1871         long prev_state;
1872
1873         rq->prev_mm = NULL;
1874
1875         /*
1876          * A task struct has one reference for the use as "current".
1877          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1878          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1879          * the scheduled task must drop that reference.
1880          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1881          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1882          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1883          * be dropped twice.
1884          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1885          */
1886         prev_state = prev->state;
1887         vtime_task_switch(prev);
1888         finish_arch_switch(prev);
1889         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1890         finish_lock_switch(rq, prev);
1891         finish_arch_post_lock_switch();
1892
1893         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1894         if (mm)
1895                 mmdrop(mm);
1896         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1897                 /*
1898                  * Remove function-return probe instances associated with this
1899                  * task and put them back on the free list.
1900                  */
1901                 kprobe_flush_task(prev);
1902                 put_task_struct(prev);
1903         }
1904
1905         tick_nohz_task_switch(current);
1906 }
1907
1908 #ifdef CONFIG_SMP
1909
1910 /* assumes rq->lock is held */
1911 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1912 {
1913         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1914                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1915 }
1916
1917 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1918 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1919 {
1920         if (rq->post_schedule) {
1921                 unsigned long flags;
1922
1923                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1924                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1925                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1926                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1927
1928                 rq->post_schedule = 0;
1929         }
1930 }
1931
1932 #else
1933
1934 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1935 {
1936 }
1937
1938 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1939 {
1940 }
1941
1942 #endif
1943
1944 /**
1945  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1946  * @prev: the thread we just switched away from.
1947  */
1948 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1949         __releases(rq->lock)
1950 {
1951         struct rq *rq = this_rq();
1952
1953         finish_task_switch(rq, prev);
1954
1955         /*
1956          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1957          * task_switch?
1958          */
1959         post_schedule(rq);
1960
1961 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1962         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1963         preempt_enable();
1964 #endif
1965         if (current->set_child_tid)
1966                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * context_switch - switch to the new MM and the new
1971  * thread's register state.
1972  */
1973 static inline void
1974 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1975                struct task_struct *next)
1976 {
1977         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1978
1979         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1980
1981         mm = next->mm;
1982         oldmm = prev->active_mm;
1983         /*
1984          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1985          * combine the page table reload and the switch backend into
1986          * one hypercall.
1987          */
1988         arch_start_context_switch(prev);
1989
1990         if (!mm) {
1991                 next->active_mm = oldmm;
1992                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1993                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1994         } else
1995                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1996
1997         if (!prev->mm) {
1998                 prev->active_mm = NULL;
1999                 rq->prev_mm = oldmm;
2000         }
2001         /*
2002          * Since the runqueue lock will be released by the next
2003          * task (which is an invalid locking op but in the case
2004          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2005          * do an early lockdep release here:
2006          */
2007 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2008         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2009 #endif
2010
2011         context_tracking_task_switch(prev, next);
2012         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2013         switch_to(prev, next, prev);
2014
2015         barrier();
2016         /*
2017          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2018          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2019          * frame will be invalid.
2020          */
2021         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * nr_running and nr_context_switches:
2026  *
2027  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2028  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2029  */
2030 unsigned long nr_running(void)
2031 {
2032         unsigned long i, sum = 0;
2033
2034         for_each_online_cpu(i)
2035                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2036
2037         return sum;
2038 }
2039
2040 unsigned long long nr_context_switches(void)
2041 {
2042         int i;
2043         unsigned long long sum = 0;
2044
2045         for_each_possible_cpu(i)
2046                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2047
2048         return sum;
2049 }
2050
2051 unsigned long nr_iowait(void)
2052 {
2053         unsigned long i, sum = 0;
2054
2055         for_each_possible_cpu(i)
2056                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2057
2058         return sum;
2059 }
2060
2061 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2062 {
2063         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2064         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2065 }
2066
2067 #ifdef CONFIG_SMP
2068
2069 /*
2070  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2071  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2072  */
2073 void sched_exec(void)
2074 {
2075         struct task_struct *p = current;
2076         unsigned long flags;
2077         int dest_cpu;
2078
2079         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2080         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2081         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2082                 goto unlock;
2083
2084         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2085                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2086
2087                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2088                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2089                 return;
2090         }
2091 unlock:
2092         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2093 }
2094
2095 #endif
2096
2097 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2098 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2099
2100 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2101 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2102
2103 /*
2104  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2105  * @p in case that task is currently running.
2106  *
2107  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2108  */
2109 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2110 {
2111         u64 ns = 0;
2112
2113         if (task_current(rq, p)) {
2114                 update_rq_clock(rq);
2115                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2116                 if ((s64)ns < 0)
2117                         ns = 0;
2118         }
2119
2120         return ns;
2121 }
2122
2123 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2124 {
2125         unsigned long flags;
2126         struct rq *rq;
2127         u64 ns = 0;
2128
2129         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2130         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2131         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2132
2133         return ns;
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Return accounted runtime for the task.
2138  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2139  * pending runtime that have not been accounted yet.
2140  */
2141 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2142 {
2143         unsigned long flags;
2144         struct rq *rq;
2145         u64 ns = 0;
2146
2147         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2148         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2149         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2150
2151         return ns;
2152 }
2153
2154 /*
2155  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2156  * We call it with interrupts disabled.
2157  */
2158 void scheduler_tick(void)
2159 {
2160         int cpu = smp_processor_id();
2161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2162         struct task_struct *curr = rq->curr;
2163
2164         sched_clock_tick();
2165
2166         raw_spin_lock(&rq->lock);
2167         update_rq_clock(rq);
2168         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2169         update_cpu_load_active(rq);
2170         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2171
2172         perf_event_task_tick();
2173
2174 #ifdef CONFIG_SMP
2175         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2176         trigger_load_balance(rq, cpu);
2177 #endif
2178         rq_last_tick_reset(rq);
2179 }
2180
2181 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2182 /**
2183  * scheduler_tick_max_deferment
2184  *
2185  * Keep at least one tick per second when a single
2186  * active task is running because the scheduler doesn't
2187  * yet completely support full dynticks environment.
2188  *
2189  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2190  * balancing, etc... continue to move forward, even
2191  * with a very low granularity.
2192  *
2193  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2194  */
2195 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2196 {
2197         struct rq *rq = this_rq();
2198         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2199
2200         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2201
2202         if (time_before_eq(next, now))
2203                 return 0;
2204
2205         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2206 }
2207 #endif
2208
2209 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2210 {
2211         if (in_lock_functions(addr)) {
2212                 addr = CALLER_ADDR2;
2213                 if (in_lock_functions(addr))
2214                         addr = CALLER_ADDR3;
2215         }
2216         return addr;
2217 }
2218
2219 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2220                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2221
2222 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2223 {
2224 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2225         /*
2226          * Underflow?
2227          */
2228         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2229                 return;
2230 #endif
2231         add_preempt_count_notrace(val);
2232 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2233         /*
2234          * Spinlock count overflowing soon?
2235          */
2236         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2237                                 PREEMPT_MASK - 10);
2238 #endif
2239         if (preempt_count() == val)
2240                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2241 }
2242 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2243
2244 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2245 {
2246 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2247         /*
2248          * Underflow?
2249          */
2250         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2251                 return;
2252         /*
2253          * Is the spinlock portion underflowing?
2254          */
2255         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2256                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2257                 return;
2258 #endif
2259
2260         if (preempt_count() == val)
2261                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2262         sub_preempt_count_notrace(val);
2263 }
2264 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2265
2266 #endif
2267
2268 /*
2269  * Print scheduling while atomic bug:
2270  */
2271 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2272 {
2273         if (oops_in_progress)
2274                 return;
2275
2276         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2277                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2278
2279         debug_show_held_locks(prev);
2280         print_modules();
2281         if (irqs_disabled())
2282                 print_irqtrace_events(prev);
2283         dump_stack();
2284         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2285 }
2286
2287 /*
2288  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2289  */
2290 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2291 {
2292         /*
2293          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2294          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2295          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2296          */
2297         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2298                 __schedule_bug(prev);
2299         rcu_sleep_check();
2300
2301         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2302
2303         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2304 }
2305
2306 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2307 {
2308         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2309                 update_rq_clock(rq);
2310         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Pick up the highest-prio task:
2315  */
2316 static inline struct task_struct *
2317 pick_next_task(struct rq *rq)
2318 {
2319         const struct sched_class *class;
2320         struct task_struct *p;
2321
2322         /*
2323          * Optimization: we know that if all tasks are in
2324          * the fair class we can call that function directly:
2325          */
2326         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2327                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2328                 if (likely(p))
2329                         return p;
2330         }
2331
2332         for_each_class(class) {
2333                 p = class->pick_next_task(rq);
2334                 if (p)
2335                         return p;
2336         }
2337
2338         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2339 }
2340
2341 /*
2342  * __schedule() is the main scheduler function.
2343  *
2344  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2345  *
2346  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2347  *
2348  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2349  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2350  *
2351  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2352  *      interrupt handler scheduler_tick().
2353  *
2354  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2355  *      task to the run-queue and that's it.
2356  *
2357  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2358  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2359  *      called on the nearest possible occasion:
2360  *
2361  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2362  *
2363  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2364  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2365  *           spin_unlock()!)
2366  *
2367  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2368  *           preemptible context
2369  *
2370  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2371  *         then at the next:
2372  *
2373  *          - cond_resched() call
2374  *          - explicit schedule() call
2375  *          - return from syscall or exception to user-space
2376  *          - return from interrupt-handler to user-space
2377  */
2378 static void __sched __schedule(void)
2379 {
2380         struct task_struct *prev, *next;
2381         unsigned long *switch_count;
2382         struct rq *rq;
2383         int cpu;
2384
2385 need_resched:
2386         preempt_disable();
2387         cpu = smp_processor_id();
2388         rq = cpu_rq(cpu);
2389         rcu_note_context_switch(cpu);
2390         prev = rq->curr;
2391
2392         schedule_debug(prev);
2393
2394         if (sched_feat(HRTICK))
2395                 hrtick_clear(rq);
2396
2397         /*
2398          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2399          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2400          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2401          */
2402         smp_mb__before_spinlock();
2403         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2404
2405         switch_count = &prev->nivcsw;
2406         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2407                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2408                         prev->state = TASK_RUNNING;
2409                 } else {
2410                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2411                         prev->on_rq = 0;
2412
2413                         /*
2414                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2415                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2416                          * concurrency.
2417                          */
2418                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2419                                 struct task_struct *to_wakeup;
2420
2421                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2422                                 if (to_wakeup)
2423                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2424                         }
2425                 }
2426                 switch_count = &prev->nvcsw;
2427         }
2428
2429         pre_schedule(rq, prev);
2430
2431         if (unlikely(!rq->nr_running))
2432                 idle_balance(cpu, rq);
2433
2434         put_prev_task(rq, prev);
2435         next = pick_next_task(rq);
2436         clear_tsk_need_resched(prev);
2437         clear_preempt_need_resched();
2438         rq->skip_clock_update = 0;
2439
2440         if (likely(prev != next)) {
2441                 rq->nr_switches++;
2442                 rq->curr = next;
2443                 ++*switch_count;
2444
2445                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2446                 /*
2447                  * The context switch have flipped the stack from under us
2448                  * and restored the local variables which were saved when
2449                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2450                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2451                  */
2452                 cpu = smp_processor_id();
2453                 rq = cpu_rq(cpu);
2454         } else
2455                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2456
2457         post_schedule(rq);
2458
2459         sched_preempt_enable_no_resched();
2460         if (need_resched())
2461                 goto need_resched;
2462 }
2463
2464 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2465 {
2466         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2467                 return;
2468         /*
2469          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2470          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2471          */
2472         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2473                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2474 }
2475
2476 asmlinkage void __sched schedule(void)
2477 {
2478         struct task_struct *tsk = current;
2479
2480         sched_submit_work(tsk);
2481         __schedule();
2482 }
2483 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2484
2485 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2486 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2487 {
2488         /*
2489          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2490          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2491          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2492          * we find a better solution.
2493          */
2494         user_exit();
2495         schedule();
2496         user_enter();
2497 }
2498 #endif
2499
2500 /**
2501  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2502  *
2503  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2504  */
2505 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2506 {
2507         sched_preempt_enable_no_resched();
2508         schedule();
2509         preempt_disable();
2510 }
2511
2512 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2513 /*
2514  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2515  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2516  * occur there and call schedule directly.
2517  */
2518 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2519 {
2520         /*
2521          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2522          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2523          */
2524         if (likely(!preemptible()))
2525                 return;
2526
2527         do {
2528                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2529                 __schedule();
2530                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2531
2532                 /*
2533                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2534                  * between schedule and now.
2535                  */
2536                 barrier();
2537         } while (need_resched());
2538 }
2539 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2540
2541 /*
2542  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2543  * off of irq context.
2544  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2545  * protect us against recursive calling from irq.
2546  */
2547 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2548 {
2549         enum ctx_state prev_state;
2550
2551         /* Catch callers which need to be fixed */
2552         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2553
2554         prev_state = exception_enter();
2555
2556         do {
2557                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2558                 local_irq_enable();
2559                 __schedule();
2560                 local_irq_disable();
2561                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2562
2563                 /*
2564                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2565                  * between schedule and now.
2566                  */
2567                 barrier();
2568         } while (need_resched());
2569
2570         exception_exit(prev_state);
2571 }
2572
2573 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2574
2575 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2576                           void *key)
2577 {
2578         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2579 }
2580 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2581
2582 /*
2583  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2584  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2585  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2586  *
2587  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2588  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2589  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2590  */
2591 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2592                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2593 {
2594         wait_queue_t *curr, *next;
2595
2596         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2597                 unsigned flags = curr->flags;
2598
2599                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2600                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2601                         break;
2602         }
2603 }
2604
2605 /**
2606  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2607  * @q: the waitqueue
2608  * @mode: which threads
2609  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2610  * @key: is directly passed to the wakeup function
2611  *
2612  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2613  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2614  */
2615 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2616                         int nr_exclusive, void *key)
2617 {
2618         unsigned long flags;
2619
2620         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2621         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2622         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2623 }
2624 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2625
2626 /*
2627  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2628  */
2629 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2630 {
2631         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2632 }
2633 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2634
2635 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2636 {
2637         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2638 }
2639 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2640
2641 /**
2642  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2643  * @q: the waitqueue
2644  * @mode: which threads
2645  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2646  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2647  *
2648  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2649  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2650  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2651  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2652  *
2653  * On UP it can prevent extra preemption.
2654  *
2655  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2656  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2657  */
2658 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2659                         int nr_exclusive, void *key)
2660 {
2661         unsigned long flags;
2662         int wake_flags = WF_SYNC;
2663
2664         if (unlikely(!q))
2665                 return;
2666
2667         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2668                 wake_flags = 0;
2669
2670         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2671         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2672         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2673 }
2674 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2675
2676 /*
2677  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2678  */
2679 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2680 {
2681         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2682 }
2683 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2684
2685 /**
2686  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2687  * @x:  holds the state of this particular completion
2688  *
2689  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2690  * awakened in the same order in which they were queued.
2691  *
2692  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2693  *
2694  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2695  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2696  */
2697 void complete(struct completion *x)
2698 {
2699         unsigned long flags;
2700
2701         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2702         x->done++;
2703         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2704         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2705 }
2706 EXPORT_SYMBOL(complete);
2707
2708 /**
2709  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2710  * @x:  holds the state of this particular completion
2711  *
2712  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2713  *
2714  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2715  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2716  */
2717 void complete_all(struct completion *x)
2718 {
2719         unsigned long flags;
2720
2721         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2722         x->done += UINT_MAX/2;
2723         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2724         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2725 }
2726 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2727
2728 static inline long __sched
2729 do_wait_for_common(struct completion *x,
2730                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2731 {
2732         if (!x->done) {
2733                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2734
2735                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2736                 do {
2737                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2738                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2739                                 break;
2740                         }
2741                         __set_current_state(state);
2742                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2743                         timeout = action(timeout);
2744                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2745                 } while (!x->done && timeout);
2746                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2747                 if (!x->done)
2748                         return timeout;
2749         }
2750         x->done--;
2751         return timeout ?: 1;
2752 }
2753
2754 static inline long __sched
2755 __wait_for_common(struct completion *x,
2756                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2757 {
2758         might_sleep();
2759
2760         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2761         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2762         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2763         return timeout;
2764 }
2765
2766 static long __sched
2767 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2768 {
2769         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2770 }
2771
2772 static long __sched
2773 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2774 {
2775         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2776 }
2777
2778 /**
2779  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2780  * @x:  holds the state of this particular completion
2781  *
2782  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2783  * interruptible and there is no timeout.
2784  *
2785  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2786  * and interrupt capability. Also see complete().
2787  */
2788 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2789 {
2790         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2791 }
2792 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2793
2794 /**
2795  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2796  * @x:  holds the state of this particular completion
2797  * @timeout:  timeout value in jiffies
2798  *
2799  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2800  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2801  * interruptible.
2802  *
2803  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2804  * till timeout) if completed.
2805  */
2806 unsigned long __sched
2807 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2808 {
2809         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2810 }
2811 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2812
2813 /**
2814  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2815  * @x:  holds the state of this particular completion
2816  *
2817  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2818  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2819  * for IO.
2820  */
2821 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2822 {
2823         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2824 }
2825 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2826
2827 /**
2828  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2829  * @x:  holds the state of this particular completion
2830  * @timeout:  timeout value in jiffies
2831  *
2832  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2833  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2834  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2835  *
2836  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2837  * till timeout) if completed.
2838  */
2839 unsigned long __sched
2840 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2841 {
2842         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2843 }
2844 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2845
2846 /**
2847  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2848  * @x:  holds the state of this particular completion
2849  *
2850  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2851  * interruptible.
2852  *
2853  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2854  */
2855 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2856 {
2857         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2858         if (t == -ERESTARTSYS)
2859                 return t;
2860         return 0;
2861 }
2862 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2863
2864 /**
2865  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2866  * @x:  holds the state of this particular completion
2867  * @timeout:  timeout value in jiffies
2868  *
2869  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2870  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2871  *
2872  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2873  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2874  */
2875 long __sched
2876 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2877                                           unsigned long timeout)
2878 {
2879         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2880 }
2881 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2882
2883 /**
2884  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2885  * @x:  holds the state of this particular completion
2886  *
2887  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2888  * interrupted by a kill signal.
2889  *
2890  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2891  */
2892 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2893 {
2894         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2895         if (t == -ERESTARTSYS)
2896                 return t;
2897         return 0;
2898 }
2899 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2900
2901 /**
2902  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2903  * @x:  holds the state of this particular completion
2904  * @timeout:  timeout value in jiffies
2905  *
2906  * This waits for either a completion of a specific task to be
2907  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2908  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2909  *
2910  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2911  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2912  */
2913 long __sched
2914 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2915                                      unsigned long timeout)
2916 {
2917         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2918 }
2919 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2920
2921 /**
2922  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2923  *      @x:     completion structure
2924  *
2925  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2926  *               1 if a decrement succeeded.
2927  *
2928  *      If a completion is being used as a counting completion,
2929  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2930  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2931  *      is protecting is not available.
2932  */
2933 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2934 {
2935         unsigned long flags;
2936         int ret = 1;
2937
2938         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2939         if (!x->done)
2940                 ret = 0;
2941         else
2942                 x->done--;
2943         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2944         return ret;
2945 }
2946 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2947
2948 /**
2949  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2950  *      @x:     completion structure
2951  *
2952  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2953  *               1 if there are no waiters.
2954  *
2955  */
2956 bool completion_done(struct completion *x)
2957 {
2958         unsigned long flags;
2959         int ret = 1;
2960
2961         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2962         if (!x->done)
2963                 ret = 0;
2964         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2965         return ret;
2966 }
2967 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2968
2969 static long __sched
2970 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2971 {
2972         unsigned long flags;
2973         wait_queue_t wait;
2974
2975         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2976
2977         __set_current_state(state);
2978
2979         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2980         __add_wait_queue(q, &wait);
2981         spin_unlock(&q->lock);
2982         timeout = schedule_timeout(timeout);
2983         spin_lock_irq(&q->lock);
2984         __remove_wait_queue(q, &wait);
2985         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2986
2987         return timeout;
2988 }
2989
2990 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2991 {
2992         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2993 }
2994 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2995
2996 long __sched
2997 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2998 {
2999         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3002
3003 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3004 {
3005         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3006 }
3007 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3008
3009 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3010 {
3011         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3012 }
3013 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3014
3015 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3016
3017 /*
3018  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3019  * @p: task
3020  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3021  *
3022  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3023  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3024  *
3025  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3026  */
3027 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3028 {
3029         int oldprio, on_rq, running;
3030         struct rq *rq;
3031         const struct sched_class *prev_class;
3032
3033         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3034
3035         rq = __task_rq_lock(p);
3036
3037         /*
3038          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3039          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3040          *
3041          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3042          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3043          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3044          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3045          * with interrupts disabled and will complete the lock
3046          * protected section without being interrupted. So there is no
3047          * real need to boost.
3048          */
3049         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3050                 WARN_ON(p != rq->curr);
3051                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3052                 goto out_unlock;
3053         }
3054
3055         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3056         oldprio = p->prio;
3057         prev_class = p->sched_class;
3058         on_rq = p->on_rq;
3059         running = task_current(rq, p);
3060         if (on_rq)
3061                 dequeue_task(rq, p, 0);
3062         if (running)
3063                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3064
3065         if (rt_prio(prio))
3066                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3067         else
3068                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3069
3070         p->prio = prio;
3071
3072         if (running)
3073                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3074         if (on_rq)
3075                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3076
3077         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3078 out_unlock:
3079         __task_rq_unlock(rq);
3080 }
3081 #endif
3082 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3083 {
3084         int old_prio, delta, on_rq;
3085         unsigned long flags;
3086         struct rq *rq;
3087
3088         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3089                 return;
3090         /*
3091          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3092          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3093          */
3094         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3095         /*
3096          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3097          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3098          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3099          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3100          */
3101         if (task_has_rt_policy(p)) {
3102                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3103                 goto out_unlock;
3104         }
3105         on_rq = p->on_rq;
3106         if (on_rq)
3107                 dequeue_task(rq, p, 0);
3108
3109         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3110         set_load_weight(p);
3111         old_prio = p->prio;
3112         p->prio = effective_prio(p);
3113         delta = p->prio - old_prio;
3114
3115         if (on_rq) {
3116                 enqueue_task(rq, p, 0);
3117                 /*
3118                  * If the task increased its priority or is running and
3119                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3120                  */
3121                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3122                         resched_task(rq->curr);
3123         }
3124 out_unlock:
3125         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3128
3129 /*
3130  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3131  * @p: task
3132  * @nice: nice value
3133  */
3134 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3135 {
3136         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3137         int nice_rlim = 20 - nice;
3138
3139         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3140                 capable(CAP_SYS_NICE));
3141 }
3142
3143 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3144
3145 /*
3146  * sys_nice - change the priority of the current process.
3147  * @increment: priority increment
3148  *
3149  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3150  * does similar things.
3151  */
3152 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3153 {
3154         long nice, retval;
3155
3156         /*
3157          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3158          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3159          * and we have a single winner.
3160          */
3161         if (increment < -40)
3162                 increment = -40;
3163         if (increment > 40)
3164                 increment = 40;
3165
3166         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3167         if (nice < -20)
3168                 nice = -20;
3169         if (nice > 19)
3170                 nice = 19;
3171
3172         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3173                 return -EPERM;
3174
3175         retval = security_task_setnice(current, nice);
3176         if (retval)
3177                 return retval;
3178
3179         set_user_nice(current, nice);
3180         return 0;
3181 }
3182
3183 #endif
3184
3185 /**
3186  * task_prio - return the priority value of a given task.
3187  * @p: the task in question.
3188  *
3189  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3190  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3191  * around 0, value goes from -16 to +15.
3192  */
3193 int task_prio(const struct task_struct *p)
3194 {
3195         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3196 }
3197
3198 /**
3199  * task_nice - return the nice value of a given task.
3200  * @p: the task in question.
3201  *
3202  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3203  */
3204 int task_nice(const struct task_struct *p)
3205 {
3206         return TASK_NICE(p);
3207 }
3208 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3209
3210 /**
3211  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3212  * @cpu: the processor in question.
3213  *
3214  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3215  */
3216 int idle_cpu(int cpu)
3217 {
3218         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3219
3220         if (rq->curr != rq->idle)
3221                 return 0;
3222
3223         if (rq->nr_running)
3224                 return 0;
3225
3226 #ifdef CONFIG_SMP
3227         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3228                 return 0;
3229 #endif
3230
3231         return 1;
3232 }
3233
3234 /**
3235  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3236  * @cpu: the processor in question.
3237  *
3238  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3239  */
3240 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3241 {
3242         return cpu_rq(cpu)->idle;
3243 }
3244
3245 /**
3246  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3247  * @pid: the pid in question.
3248  *
3249  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3250  */
3251 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3252 {
3253         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3254 }
3255
3256 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3257 static void
3258 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3259 {
3260         p->policy = policy;
3261         p->rt_priority = prio;
3262         p->normal_prio = normal_prio(p);
3263         /* we are holding p->pi_lock already */
3264         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3265         if (rt_prio(p->prio))
3266                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3267         else
3268                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3269         set_load_weight(p);
3270 }
3271
3272 /*
3273  * check the target process has a UID that matches the current process's
3274  */
3275 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3276 {
3277         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3278         bool match;
3279
3280         rcu_read_lock();
3281         pcred = __task_cred(p);
3282         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3283                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3284         rcu_read_unlock();
3285         return match;
3286 }
3287
3288 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3289                                 const struct sched_param *param, bool user)
3290 {
3291         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3292         unsigned long flags;
3293         const struct sched_class *prev_class;
3294         struct rq *rq;
3295         int reset_on_fork;
3296
3297         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3298         BUG_ON(in_interrupt());
3299 recheck:
3300         /* double check policy once rq lock held */
3301         if (policy < 0) {
3302                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3303                 policy = oldpolicy = p->policy;
3304         } else {
3305                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3306                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3307
3308                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3309                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3310                                 policy != SCHED_IDLE)
3311                         return -EINVAL;
3312         }
3313
3314         /*
3315          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3316          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3317          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3318          */
3319         if (param->sched_priority < 0 ||
3320             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3321             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3322                 return -EINVAL;
3323         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3324                 return -EINVAL;
3325
3326         /*
3327          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3328          */
3329         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3330                 if (rt_policy(policy)) {
3331                         unsigned long rlim_rtprio =
3332                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3333
3334                         /* can't set/change the rt policy */
3335                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3336                                 return -EPERM;
3337
3338                         /* can't increase priority */
3339                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3340                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3341                                 return -EPERM;
3342                 }
3343
3344                 /*
3345                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3346                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3347                  */
3348                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3349                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3350                                 return -EPERM;
3351                 }
3352
3353                 /* can't change other user's priorities */
3354                 if (!check_same_owner(p))
3355                         return -EPERM;
3356
3357                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3358                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3359                         return -EPERM;
3360         }
3361
3362         if (user) {
3363                 retval = security_task_setscheduler(p);
3364                 if (retval)
3365                         return retval;
3366         }
3367
3368         /*
3369          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3370          * changing the priority of the task:
3371          *
3372          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3373          * runqueue lock must be held.
3374          */
3375         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3376
3377         /*
3378          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3379          */
3380         if (p == rq->stop) {
3381                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3382                 return -EINVAL;
3383         }
3384
3385         /*
3386          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3387          */
3388         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3389                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3390                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3391                 return 0;
3392         }
3393
3394 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3395         if (user) {
3396                 /*
3397                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3398                  * assigned.
3399                  */
3400                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3401                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3402                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3403                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3404                         return -EPERM;
3405                 }
3406         }
3407 #endif
3408
3409         /* recheck policy now with rq lock held */
3410         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3411                 policy = oldpolicy = -1;
3412                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3413                 goto recheck;
3414         }
3415         on_rq = p->on_rq;
3416         running = task_current(rq, p);
3417         if (on_rq)
3418                 dequeue_task(rq, p, 0);
3419         if (running)
3420                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3421
3422         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3423
3424         oldprio = p->prio;
3425         prev_class = p->sched_class;
3426         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3427
3428         if (running)
3429                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3430         if (on_rq)
3431                 enqueue_task(rq, p, 0);
3432
3433         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3434         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3435
3436         rt_mutex_adjust_pi(p);
3437
3438         return 0;
3439 }
3440
3441 /**
3442  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3443  * @p: the task in question.
3444  * @policy: new policy.
3445  * @param: structure containing the new RT priority.
3446  *
3447  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3448  *
3449  * NOTE that the task may be already dead.
3450  */
3451 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3452                        const struct sched_param *param)
3453 {
3454         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3455 }
3456 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3457
3458 /**
3459  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3460  * @p: the task in question.
3461  * @policy: new policy.
3462  * @param: structure containing the new RT priority.
3463  *
3464  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3465  * current context has permission.  For example, this is needed in
3466  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3467  * but our caller might not have that capability.
3468  *
3469  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3470  */
3471 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3472                                const struct sched_param *param)
3473 {
3474         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3475 }
3476
3477 static int
3478 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3479 {
3480         struct sched_param lparam;
3481         struct task_struct *p;
3482         int retval;
3483
3484         if (!param || pid < 0)
3485                 return -EINVAL;
3486         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3487                 return -EFAULT;
3488
3489         rcu_read_lock();
3490         retval = -ESRCH;
3491         p = find_process_by_pid(pid);
3492         if (p != NULL)
3493                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3494         rcu_read_unlock();
3495
3496         return retval;
3497 }
3498
3499 /**
3500  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3501  * @pid: the pid in question.
3502  * @policy: new policy.
3503  * @param: structure containing the new RT priority.
3504  *
3505  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3506  */
3507 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3508                 struct sched_param __user *, param)
3509 {
3510         /* negative values for policy are not valid */
3511         if (policy < 0)
3512                 return -EINVAL;
3513
3514         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3515 }
3516
3517 /**
3518  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3519  * @pid: the pid in question.
3520  * @param: structure containing the new RT priority.
3521  *
3522  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3523  */
3524 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3525 {
3526         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3527 }
3528
3529 /**
3530  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3531  * @pid: the pid in question.
3532  *
3533  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3534  * code.
3535  */
3536 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3537 {
3538         struct task_struct *p;
3539         int retval;
3540
3541         if (pid < 0)
3542                 return -EINVAL;
3543
3544         retval = -ESRCH;
3545         rcu_read_lock();
3546         p = find_process_by_pid(pid);
3547         if (p) {
3548                 retval = security_task_getscheduler(p);
3549                 if (!retval)
3550                         retval = p->policy
3551                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3552         }
3553         rcu_read_unlock();
3554         return retval;
3555 }
3556
3557 /**
3558  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3559  * @pid: the pid in question.
3560  * @param: structure containing the RT priority.
3561  *
3562  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3563  * code.
3564  */
3565 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3566 {
3567         struct sched_param lp;
3568         struct task_struct *p;
3569         int retval;
3570
3571         if (!param || pid < 0)
3572                 return -EINVAL;
3573
3574         rcu_read_lock();
3575         p = find_process_by_pid(pid);
3576         retval = -ESRCH;
3577         if (!p)
3578                 goto out_unlock;
3579
3580         retval = security_task_getscheduler(p);
3581         if (retval)
3582                 goto out_unlock;
3583
3584         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3585         rcu_read_unlock();
3586
3587         /*
3588          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3589          */
3590         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3591
3592         return retval;
3593
3594 out_unlock:
3595         rcu_read_unlock();
3596         return retval;
3597 }
3598
3599 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3600 {
3601         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3602         struct task_struct *p;
3603         int retval;
3604
3605         get_online_cpus();
3606         rcu_read_lock();
3607
3608         p = find_process_by_pid(pid);
3609         if (!p) {
3610                 rcu_read_unlock();
3611                 put_online_cpus();
3612                 return -ESRCH;
3613         }
3614
3615         /* Prevent p going away */
3616         get_task_struct(p);
3617         rcu_read_unlock();
3618
3619         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3620                 retval = -EINVAL;
3621                 goto out_put_task;
3622         }
3623         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3624                 retval = -ENOMEM;
3625                 goto out_put_task;
3626         }
3627         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3628                 retval = -ENOMEM;
3629                 goto out_free_cpus_allowed;
3630         }
3631         retval = -EPERM;
3632         if (!check_same_owner(p)) {
3633                 rcu_read_lock();
3634                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3635                         rcu_read_unlock();
3636                         goto out_unlock;
3637                 }
3638                 rcu_read_unlock();
3639         }
3640
3641         retval = security_task_setscheduler(p);
3642         if (retval)
3643                 goto out_unlock;
3644
3645         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3646         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3647 again:
3648         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3649
3650         if (!retval) {
3651                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3652                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3653                         /*
3654                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3655                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3656                          * cpuset's cpus_allowed
3657                          */
3658                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3659                         goto again;
3660                 }
3661         }
3662 out_unlock:
3663         free_cpumask_var(new_mask);
3664 out_free_cpus_allowed:
3665         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3666 out_put_task:
3667         put_task_struct(p);
3668         put_online_cpus();
3669         return retval;
3670 }
3671
3672 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3673                              struct cpumask *new_mask)
3674 {
3675         if (len < cpumask_size())
3676                 cpumask_clear(new_mask);
3677         else if (len > cpumask_size())
3678                 len = cpumask_size();
3679
3680         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3681 }
3682
3683 /**
3684  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3685  * @pid: pid of the process
3686  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3687  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3688  *
3689  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3690  */
3691 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3692                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3693 {
3694         cpumask_var_t new_mask;
3695         int retval;
3696
3697         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3698                 return -ENOMEM;
3699
3700         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3701         if (retval == 0)
3702                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3703         free_cpumask_var(new_mask);
3704         return retval;
3705 }
3706
3707 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3708 {
3709         struct task_struct *p;
3710         unsigned long flags;
3711         int retval;
3712
3713         get_online_cpus();
3714         rcu_read_lock();
3715
3716         retval = -ESRCH;
3717         p = find_process_by_pid(pid);
3718         if (!p)
3719                 goto out_unlock;
3720
3721         retval = security_task_getscheduler(p);
3722         if (retval)
3723                 goto out_unlock;
3724
3725         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3726         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3727         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3728
3729 out_unlock:
3730         rcu_read_unlock();
3731         put_online_cpus();
3732
3733         return retval;
3734 }
3735
3736 /**
3737  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3738  * @pid: pid of the process
3739  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3740  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3741  *
3742  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3743  */
3744 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3745                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3746 {
3747         int ret;
3748         cpumask_var_t mask;
3749
3750         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3751                 return -EINVAL;
3752         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3753                 return -EINVAL;
3754
3755         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3756                 return -ENOMEM;
3757
3758         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3759         if (ret == 0) {
3760                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3761
3762                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3763                         ret = -EFAULT;
3764                 else
3765                         ret = retlen;
3766         }
3767         free_cpumask_var(mask);
3768
3769         return ret;
3770 }
3771
3772 /**
3773  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3774  *
3775  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3776  * other threads running on this CPU then this function will return.
3777  *
3778  * Return: 0.
3779  */
3780 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3781 {
3782         struct rq *rq = this_rq_lock();
3783
3784         schedstat_inc(rq, yld_count);
3785         current->sched_class->yield_task(rq);
3786
3787         /*
3788          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3789          * no need to preempt or enable interrupts:
3790          */
3791         __release(rq->lock);
3792         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3793         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3794         sched_preempt_enable_no_resched();
3795
3796         schedule();
3797
3798         return 0;
3799 }
3800
3801 static inline int should_resched(void)
3802 {
3803         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
3804 }
3805
3806 static void __cond_resched(void)
3807 {
3808         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3809         __schedule();
3810         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3811 }
3812
3813 int __sched _cond_resched(void)
3814 {
3815         if (should_resched()) {
3816                 __cond_resched();
3817                 return 1;
3818         }
3819         return 0;
3820 }
3821 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3822
3823 /*
3824  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3825  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3826  *
3827  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3828  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3829  * spin_unlock(), once by hand).
3830  */
3831 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3832 {
3833         int resched = should_resched();
3834         int ret = 0;
3835
3836         lockdep_assert_held(lock);
3837
3838         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3839                 spin_unlock(lock);
3840                 if (resched)
3841                         __cond_resched();
3842                 else
3843                         cpu_relax();
3844                 ret = 1;
3845                 spin_lock(lock);
3846         }
3847         return ret;
3848 }
3849 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3850
3851 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3852 {
3853         BUG_ON(!in_softirq());
3854
3855         if (should_resched()) {
3856                 local_bh_enable();
3857                 __cond_resched();
3858                 local_bh_disable();
3859                 return 1;
3860         }
3861         return 0;
3862 }
3863 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3864
3865 /**
3866  * yield - yield the current processor to other threads.
3867  *
3868  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3869  *
3870  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3871  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3872  * it, its already broken.
3873  *
3874  * Typical broken usage is:
3875  *
3876  * while (!event)
3877  *      yield();
3878  *
3879  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3880  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3881  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3882  *
3883  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3884  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3885  * If you still want to use yield(), do not!
3886  */
3887 void __sched yield(void)
3888 {
3889         set_current_state(TASK_RUNNING);
3890         sys_sched_yield();
3891 }
3892 EXPORT_SYMBOL(yield);
3893
3894 /**
3895  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3896  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3897  * processor it's on.
3898  * @p: target task
3899  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3900  *
3901  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3902  * can't go away on us before we can do any checks.
3903  *
3904  * Return:
3905  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3906  *      false (0) if we failed to boost the target.
3907  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3908  */
3909 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3910 {
3911         struct task_struct *curr = current;
3912         struct rq *rq, *p_rq;
3913         unsigned long flags;
3914         int yielded = 0;
3915
3916         local_irq_save(flags);
3917         rq = this_rq();
3918
3919 again:
3920         p_rq = task_rq(p);
3921         /*
3922          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3923          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3924          */
3925         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3926                 yielded = -ESRCH;
3927                 goto out_irq;
3928         }
3929
3930         double_rq_lock(rq, p_rq);
3931         while (task_rq(p) != p_rq) {
3932                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3933                 goto again;
3934         }
3935
3936         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3937                 goto out_unlock;
3938
3939         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3940                 goto out_unlock;
3941
3942         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3943                 goto out_unlock;
3944
3945         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3946         if (yielded) {
3947                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3948                 /*
3949                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3950                  * fairness.
3951                  */
3952                 if (preempt && rq != p_rq)
3953                         resched_task(p_rq->curr);
3954         }
3955
3956 out_unlock:
3957         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3958 out_irq:
3959         local_irq_restore(flags);
3960
3961         if (yielded > 0)
3962                 schedule();
3963
3964         return yielded;
3965 }
3966 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3967
3968 /*
3969  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3970  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3971  */
3972 void __sched io_schedule(void)
3973 {
3974         struct rq *rq = raw_rq();
3975
3976         delayacct_blkio_start();
3977         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3978         blk_flush_plug(current);
3979         current->in_iowait = 1;
3980         schedule();
3981         current->in_iowait = 0;
3982         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3983         delayacct_blkio_end();
3984 }
3985 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3986
3987 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3988 {
3989         struct rq *rq = raw_rq();
3990         long ret;
3991
3992         delayacct_blkio_start();
3993         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3994         blk_flush_plug(current);
3995         current->in_iowait = 1;
3996         ret = schedule_timeout(timeout);
3997         current->in_iowait = 0;
3998         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3999         delayacct_blkio_end();
4000         return ret;
4001 }
4002
4003 /**
4004  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4005  * @policy: scheduling class.
4006  *
4007  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4008  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4009  * On failure, a negative error code is returned.
4010  */
4011 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4012 {
4013         int ret = -EINVAL;
4014
4015         switch (policy) {
4016         case SCHED_FIFO:
4017         case SCHED_RR:
4018                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4019                 break;
4020         case SCHED_NORMAL:
4021         case SCHED_BATCH:
4022         case SCHED_IDLE:
4023                 ret = 0;
4024                 break;
4025         }
4026         return ret;
4027 }
4028
4029 /**
4030  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4031  * @policy: scheduling class.
4032  *
4033  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4034  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4035  * On failure, a negative error code is returned.
4036  */
4037 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4038 {
4039         int ret = -EINVAL;
4040
4041         switch (policy) {
4042         case SCHED_FIFO:
4043         case SCHED_RR:
4044                 ret = 1;
4045                 break;
4046         case SCHED_NORMAL:
4047         case SCHED_BATCH:
4048         case SCHED_IDLE:
4049                 ret = 0;
4050         }
4051         return ret;
4052 }
4053
4054 /**
4055  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4056  * @pid: pid of the process.
4057  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4058  *
4059  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4060  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4061  *
4062  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4063  * an error code.
4064  */
4065 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4066                 struct timespec __user *, interval)
4067 {
4068         struct task_struct *p;
4069         unsigned int time_slice;
4070         unsigned long flags;
4071         struct rq *rq;
4072         int retval;
4073         struct timespec t;
4074
4075         if (pid < 0)
4076                 return -EINVAL;
4077
4078         retval = -ESRCH;
4079         rcu_read_lock();
4080         p = find_process_by_pid(pid);
4081         if (!p)
4082                 goto out_unlock;
4083
4084         retval = security_task_getscheduler(p);
4085         if (retval)
4086                 goto out_unlock;
4087
4088         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4089         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4090         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4091
4092         rcu_read_unlock();
4093         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4094         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4095         return retval;
4096
4097 out_unlock:
4098         rcu_read_unlock();
4099         return retval;
4100 }
4101
4102 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4103
4104 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4105 {
4106         unsigned long free = 0;
4107         int ppid;
4108         unsigned state;
4109
4110         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4111         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4112                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4113 #if BITS_PER_LONG == 32
4114         if (state == TASK_RUNNING)
4115                 printk(KERN_CONT " running  ");
4116         else
4117                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4118 #else
4119         if (state == TASK_RUNNING)
4120                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4121         else
4122                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4123 #endif
4124 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4125         free = stack_not_used(p);
4126 #endif
4127         rcu_read_lock();
4128         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4129         rcu_read_unlock();
4130         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4131                 task_pid_nr(p), ppid,
4132                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4133
4134         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4135         show_stack(p, NULL);
4136 }
4137
4138 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4139 {
4140         struct task_struct *g, *p;
4141
4142 #if BITS_PER_LONG == 32
4143         printk(KERN_INFO
4144                 "  task                PC stack   pid father\n");
4145 #else
4146         printk(KERN_INFO
4147                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4148 #endif
4149         rcu_read_lock();
4150         do_each_thread(g, p) {
4151                 /*
4152                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4153                  * console might take a lot of time:
4154                  */
4155                 touch_nmi_watchdog();
4156                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4157                         sched_show_task(p);
4158         } while_each_thread(g, p);
4159
4160         touch_all_softlockup_watchdogs();
4161
4162 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4163         sysrq_sched_debug_show();
4164 #endif
4165         rcu_read_unlock();
4166         /*
4167          * Only show locks if all tasks are dumped:
4168          */
4169         if (!state_filter)
4170                 debug_show_all_locks();
4171 }
4172
4173 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4174 {
4175         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4176 }
4177
4178 /**
4179  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4180  * @idle: task in question
4181  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4182  *
4183  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4184  * flag, to make booting more robust.
4185  */
4186 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4187 {
4188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4189         unsigned long flags;
4190
4191         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4192
4193         __sched_fork(idle);
4194         idle->state = TASK_RUNNING;
4195         idle->se.exec_start = sched_clock();
4196
4197         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4198         /*
4199          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4200          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4201          * lockdep check in task_group() will fail.
4202          *
4203          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4204          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4205          *
4206          * Silence PROVE_RCU
4207          */
4208         rcu_read_lock();
4209         __set_task_cpu(idle, cpu);
4210         rcu_read_unlock();
4211
4212         rq->curr = rq->idle = idle;
4213 #if defined(CONFIG_SMP)
4214         idle->on_cpu = 1;
4215 #endif
4216         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4217
4218         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4219         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4220
4221         /*
4222          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4223          */
4224         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4225         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4226         vtime_init_idle(idle, cpu);
4227 #if defined(CONFIG_SMP)
4228         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4229 #endif
4230 }
4231
4232 #ifdef CONFIG_SMP
4233 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4234 {
4235         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4236                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4237
4238         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4239         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4240 }
4241
4242 /*
4243  * This is how migration works:
4244  *
4245  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4246  *    stop_one_cpu().
4247  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4248  *    off the CPU)
4249  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4250  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4251  *    it and puts it into the right queue.
4252  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4253  *    is done.
4254  */
4255
4256 /*
4257  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4258  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4259  * is removed from the allowed bitmask.
4260  *
4261  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4262  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4263  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4264  */
4265 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4266 {
4267         unsigned long flags;
4268         struct rq *rq;
4269         unsigned int dest_cpu;
4270         int ret = 0;
4271
4272         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4273
4274         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4275                 goto out;
4276
4277         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4278                 ret = -EINVAL;
4279                 goto out;
4280         }
4281
4282         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4283
4284         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4285         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4286                 goto out;
4287
4288         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4289         if (p->on_rq) {
4290                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4291                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4292                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4293                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4294                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4295                 return 0;
4296         }
4297 out:
4298         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4299
4300         return ret;
4301 }
4302 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4303
4304 /*
4305  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4306  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4307  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4308  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4309  *
4310  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4311  * as the task is no longer on this CPU.
4312  *
4313  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4314  */
4315 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4316 {
4317         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4318         int ret = 0;
4319
4320         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4321                 return ret;
4322
4323         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4324         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4325
4326         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4327         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4328         /* Already moved. */
4329         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4330                 goto done;
4331         /* Affinity changed (again). */
4332         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4333                 goto fail;
4334
4335         /*
4336          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4337          * placed properly.
4338          */
4339         if (p->on_rq) {
4340                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4341                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4342                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4343                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4344         }
4345 done:
4346         ret = 1;
4347 fail:
4348         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4349         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4350         return ret;
4351 }
4352
4353 /*
4354  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4355  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4356  * 'pushing' onto another runqueue.
4357  */
4358 static int migration_cpu_stop(void *data)
4359 {
4360         struct migration_arg *arg = data;
4361
4362         /*
4363          * The original target cpu might have gone down and we might
4364          * be on another cpu but it doesn't matter.
4365          */
4366         local_irq_disable();
4367         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4368         local_irq_enable();
4369         return 0;
4370 }
4371
4372 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4373
4374 /*
4375  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4376  * offline.
4377  */
4378 void idle_task_exit(void)
4379 {
4380         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4381
4382         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4383
4384         if (mm != &init_mm)
4385                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4386         mmdrop(mm);
4387 }
4388
4389 /*
4390  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4391  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4392  * nr_active count is stable.
4393  *
4394  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4395  */
4396 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4397 {
4398         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4399         if (delta)
4400                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4401 }
4402
4403 /*
4404  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4405  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4406  *
4407  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4408  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4409  * because of lock validation efforts.
4410  */
4411 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4412 {
4413         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4414         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4415         int dest_cpu;
4416
4417         /*
4418          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4419          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4420          *
4421          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4422          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4423          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4424          * done here.
4425          */
4426         rq->stop = NULL;
4427
4428         /*
4429          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4430          * class method both need to have an up-to-date
4431          * value of rq->clock[_task]
4432          */
4433         update_rq_clock(rq);
4434
4435         for ( ; ; ) {
4436                 /*
4437                  * There's this thread running, bail when that's the only
4438                  * remaining thread.
4439                  */
4440                 if (rq->nr_running == 1)
4441                         break;
4442
4443                 next = pick_next_task(rq);
4444                 BUG_ON(!next);
4445                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4446
4447                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4448                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4449                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4450
4451                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4452
4453                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4454         }
4455
4456         rq->stop = stop;
4457 }
4458
4459 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4460
4461 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4462
4463 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4464         {
4465                 .procname       = "sched_domain",
4466                 .mode           = 0555,
4467         },
4468         {}
4469 };
4470
4471 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4472         {
4473                 .procname       = "kernel",
4474                 .mode           = 0555,
4475                 .child          = sd_ctl_dir,
4476         },
4477         {}
4478 };
4479
4480 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4481 {
4482         struct ctl_table *entry =
4483                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4484
4485         return entry;
4486 }
4487
4488 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4489 {
4490         struct ctl_table *entry;
4491
4492         /*
4493          * In the intermediate directories, both the child directory and
4494          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4495          * will always be set. In the lowest directory the names are
4496          * static strings and all have proc handlers.
4497          */
4498         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4499                 if (entry->child)
4500                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4501                 if (entry->proc_handler == NULL)
4502                         kfree(entry->procname);
4503         }
4504
4505         kfree(*tablep);
4506         *tablep = NULL;
4507 }
4508
4509 static int min_load_idx = 0;
4510 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4511
4512 static void
4513 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4514                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4515                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4516                 bool load_idx)
4517 {
4518         entry->procname = procname;
4519         entry->data = data;
4520         entry->maxlen = maxlen;
4521         entry->mode = mode;
4522         entry->proc_handler = proc_handler;
4523
4524         if (load_idx) {
4525                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4526                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4527         }
4528 }
4529
4530 static struct ctl_table *
4531 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4532 {
4533         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4534
4535         if (table == NULL)
4536                 return NULL;
4537
4538         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4539                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4540         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4541                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4542         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4543                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4544         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4545                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4546         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4547                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4548         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4549                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4550         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4551                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4552         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4553                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4554         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4555                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4556         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4557                 &sd->cache_nice_tries,
4558                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4559         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4560                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4561         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4562                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4563         /* &table[12] is terminator */
4564
4565         return table;
4566 }
4567
4568 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4569 {
4570         struct ctl_table *entry, *table;
4571         struct sched_domain *sd;
4572         int domain_num = 0, i;
4573         char buf[32];
4574
4575         for_each_domain(cpu, sd)
4576                 domain_num++;
4577         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4578         if (table == NULL)
4579                 return NULL;
4580
4581         i = 0;
4582         for_each_domain(cpu, sd) {
4583                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4584                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4585                 entry->mode = 0555;
4586                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4587                 entry++;
4588                 i++;
4589         }
4590         return table;
4591 }
4592
4593 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4594 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4595 {
4596         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4597         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4598         char buf[32];
4599
4600         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4601         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4602
4603         if (entry == NULL)
4604                 return;
4605
4606         for_each_possible_cpu(i) {
4607                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4608                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4609                 entry->mode = 0555;
4610                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4611                 entry++;
4612         }
4613
4614         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4615         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4616 }
4617
4618 /* may be called multiple times per register */
4619 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4620 {
4621         if (sd_sysctl_header)
4622                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4623         sd_sysctl_header = NULL;
4624         if (sd_ctl_dir[0].child)
4625                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4626 }
4627 #else
4628 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4629 {
4630 }
4631 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4632 {
4633 }
4634 #endif
4635
4636 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4637 {
4638         if (!rq->online) {
4639                 const struct sched_class *class;
4640
4641                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4642                 rq->online = 1;
4643
4644                 for_each_class(class) {
4645                         if (class->rq_online)
4646                                 class->rq_online(rq);
4647                 }
4648         }
4649 }
4650
4651 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4652 {
4653         if (rq->online) {
4654                 const struct sched_class *class;
4655
4656                 for_each_class(class) {
4657                         if (class->rq_offline)
4658                                 class->rq_offline(rq);
4659                 }
4660
4661                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4662                 rq->online = 0;
4663         }
4664 }
4665
4666 /*
4667  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4668  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4669  */
4670 static int
4671 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4672 {
4673         int cpu = (long)hcpu;
4674         unsigned long flags;
4675         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4676
4677         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4678
4679         case CPU_UP_PREPARE:
4680                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4681                 break;
4682
4683         case CPU_ONLINE:
4684                 /* Update our root-domain */
4685                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4686                 if (rq->rd) {
4687                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4688
4689                         set_rq_online(rq);
4690                 }
4691                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4692                 break;
4693
4694 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4695         case CPU_DYING:
4696                 sched_ttwu_pending();
4697                 /* Update our root-domain */
4698                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4699                 if (rq->rd) {
4700                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4701                         set_rq_offline(rq);
4702                 }
4703                 migrate_tasks(cpu);
4704                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4705                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4706                 break;
4707
4708         case CPU_DEAD:
4709                 calc_load_migrate(rq);
4710                 break;
4711 #endif
4712         }
4713
4714         update_max_interval();
4715
4716         return NOTIFY_OK;
4717 }
4718
4719 /*
4720  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4721  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4722  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4723  */
4724 static struct notifier_block migration_notifier = {
4725         .notifier_call = migration_call,
4726         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4727 };
4728
4729 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4730                                       unsigned long action, void *hcpu)
4731 {
4732         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4733         case CPU_STARTING:
4734         case CPU_DOWN_FAILED:
4735                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4736                 return NOTIFY_OK;
4737         default:
4738                 return NOTIFY_DONE;
4739         }
4740 }
4741
4742 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4743                                         unsigned long action, void *hcpu)
4744 {
4745         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4746         case CPU_DOWN_PREPARE:
4747                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4748                 return NOTIFY_OK;
4749         default:
4750                 return NOTIFY_DONE;
4751         }
4752 }
4753
4754 static int __init migration_init(void)
4755 {
4756         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4757         int err;
4758
4759         /* Initialize migration for the boot CPU */
4760         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4761         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4762         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4763         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4764
4765         /* Register cpu active notifiers */
4766         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4767         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4768
4769         return 0;
4770 }
4771 early_initcall(migration_init);
4772 #endif
4773
4774 #ifdef CONFIG_SMP
4775
4776 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4777
4778 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4779
4780 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4781
4782 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4783 {
4784         sched_debug_enabled = 1;
4785
4786         return 0;
4787 }
4788 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4789
4790 static inline bool sched_debug(void)
4791 {
4792         return sched_debug_enabled;
4793 }
4794
4795 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4796                                   struct cpumask *groupmask)
4797 {
4798         struct sched_group *group = sd->groups;
4799         char str[256];
4800
4801         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4802         cpumask_clear(groupmask);
4803
4804         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4805
4806         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4807                 printk("does not load-balance\n");
4808                 if (sd->parent)
4809                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4810                                         " has parent");
4811                 return -1;
4812         }
4813
4814         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4815
4816         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4817                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4818                                 "CPU%d\n", cpu);
4819         }
4820         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4821                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4822                                 " CPU%d\n", cpu);
4823         }
4824
4825         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4826         do {
4827                 if (!group) {
4828                         printk("\n");
4829                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4830                         break;
4831                 }
4832
4833                 /*
4834                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4835                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4836                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4837                  */
4838                 if (!group->sgp->power_orig) {
4839                         printk(KERN_CONT "\n");
4840                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4841                                         "set\n");
4842                         break;
4843                 }
4844
4845                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4846                         printk(KERN_CONT "\n");
4847                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4848                         break;
4849                 }
4850
4851                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4852                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4853                         printk(KERN_CONT "\n");
4854                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4855                         break;
4856                 }
4857
4858                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4859
4860                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4861
4862                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4863                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4864                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4865                                 group->sgp->power);
4866                 }
4867
4868                 group = group->next;
4869         } while (group != sd->groups);
4870         printk(KERN_CONT "\n");
4871
4872         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4873                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4874
4875         if (sd->parent &&
4876             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4877                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4878                         "of domain->span\n");
4879         return 0;
4880 }
4881
4882 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4883 {
4884         int level = 0;
4885
4886         if (!sched_debug_enabled)
4887                 return;
4888
4889         if (!sd) {
4890                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4891                 return;
4892         }
4893
4894         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4895
4896         for (;;) {
4897                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4898                         break;
4899                 level++;
4900                 sd = sd->parent;
4901                 if (!sd)
4902                         break;
4903         }
4904 }
4905 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4906 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4907 static inline bool sched_debug(void)
4908 {
4909         return false;
4910 }
4911 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4912
4913 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4914 {
4915         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4916                 return 1;
4917
4918         /* Following flags need at least 2 groups */
4919         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4920                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4921                          SD_BALANCE_FORK |
4922                          SD_BALANCE_EXEC |
4923                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4924                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4925                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4926                         return 0;
4927         }
4928
4929         /* Following flags don't use groups */
4930         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4931                 return 0;
4932
4933         return 1;
4934 }
4935
4936 static int
4937 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4938 {
4939         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4940
4941         if (sd_degenerate(parent))
4942                 return 1;
4943
4944         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4945                 return 0;
4946
4947         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4948         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4949                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4950                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4951                                 SD_BALANCE_FORK |
4952                                 SD_BALANCE_EXEC |
4953                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4954                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4955                                 SD_PREFER_SIBLING);
4956                 if (nr_node_ids == 1)
4957                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4958         }
4959         if (~cflags & pflags)
4960                 return 0;
4961
4962         return 1;
4963 }
4964
4965 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4966 {
4967         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4968
4969         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4970         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4971         free_cpumask_var(rd->online);
4972         free_cpumask_var(rd->span);
4973         kfree(rd);
4974 }
4975
4976 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4977 {
4978         struct root_domain *old_rd = NULL;
4979         unsigned long flags;
4980
4981         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4982
4983         if (rq->rd) {
4984                 old_rd = rq->rd;
4985
4986                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4987                         set_rq_offline(rq);
4988
4989                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4990
4991                 /*
4992                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4993                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4994                  * in this function:
4995                  */
4996                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4997                         old_rd = NULL;
4998         }
4999
5000         atomic_inc(&rd->refcount);
5001         rq->rd = rd;
5002
5003         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5004         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5005                 set_rq_online(rq);
5006
5007         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5008
5009         if (old_rd)
5010                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5011 }
5012
5013 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5014 {
5015         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5016
5017         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5018                 goto out;
5019         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5020                 goto free_span;
5021         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5022                 goto free_online;
5023
5024         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5025                 goto free_rto_mask;
5026         return 0;
5027
5028 free_rto_mask:
5029         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5030 free_online:
5031         free_cpumask_var(rd->online);
5032 free_span:
5033         free_cpumask_var(rd->span);
5034 out:
5035         return -ENOMEM;
5036 }
5037
5038 /*
5039  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5040  * members (mimicking the global state we have today).
5041  */
5042 struct root_domain def_root_domain;
5043
5044 static void init_defrootdomain(void)
5045 {
5046         init_rootdomain(&def_root_domain);
5047
5048         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5049 }
5050
5051 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5052 {
5053         struct root_domain *rd;
5054
5055         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5056         if (!rd)
5057                 return NULL;
5058
5059         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5060                 kfree(rd);
5061                 return NULL;
5062         }
5063
5064         return rd;
5065 }
5066
5067 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5068 {
5069         struct sched_group *tmp, *first;
5070
5071         if (!sg)
5072                 return;
5073
5074         first = sg;
5075         do {
5076                 tmp = sg->next;
5077
5078                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5079                         kfree(sg->sgp);
5080
5081                 kfree(sg);
5082                 sg = tmp;
5083         } while (sg != first);
5084 }
5085
5086 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5087 {
5088         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5089
5090         /*
5091          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5092          * nuke them all.
5093          */
5094         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5095                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5096         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5097                 kfree(sd->groups->sgp);
5098                 kfree(sd->groups);
5099         }
5100         kfree(sd);
5101 }
5102
5103 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5104 {
5105         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5106 }
5107
5108 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5109 {
5110         for (; sd; sd = sd->parent)
5111                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5112 }
5113
5114 /*
5115  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5116  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5117  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5118  *
5119  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5120  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5121  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5122  */
5123 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5124 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5125 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5126
5127 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5128 {
5129         struct sched_domain *sd;
5130         int id = cpu;
5131         int size = 1;
5132
5133         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5134         if (sd) {
5135                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5136                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5137         }
5138
5139         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5140         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5141         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5142 }
5143
5144 /*
5145  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5146  * hold the hotplug lock.
5147  */
5148 static void
5149 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5150 {
5151         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5152         struct sched_domain *tmp;
5153
5154         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5155         for (tmp = sd; tmp; ) {
5156                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5157                 if (!parent)
5158                         break;
5159
5160                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5161                         tmp->parent = parent->parent;
5162                         if (parent->parent)
5163                                 parent->parent->child = tmp;
5164                         /*
5165                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5166                          * degenerate parent; the spans match for this
5167                          * so the property transfers.
5168                          */
5169                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5170                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5171                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5172                 } else
5173                         tmp = tmp->parent;
5174         }
5175
5176         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5177                 tmp = sd;
5178                 sd = sd->parent;
5179                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5180                 if (sd)
5181                         sd->child = NULL;
5182         }
5183
5184         sched_domain_debug(sd, cpu);
5185
5186         rq_attach_root(rq, rd);
5187         tmp = rq->sd;
5188         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5189         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5190
5191         update_top_cache_domain(cpu);
5192 }
5193
5194 /* cpus with isolated domains */
5195 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5196
5197 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5198 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5199 {
5200         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5201         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5202         return 1;
5203 }
5204
5205 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5206
5207 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5208 {
5209         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5210 }
5211
5212 struct sd_data {
5213         struct sched_domain **__percpu sd;
5214         struct sched_group **__percpu sg;
5215         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5216 };
5217
5218 struct s_data {
5219         struct sched_domain ** __percpu sd;
5220         struct root_domain      *rd;
5221 };
5222
5223 enum s_alloc {
5224         sa_rootdomain,
5225         sa_sd,
5226         sa_sd_storage,
5227         sa_none,
5228 };
5229
5230 struct sched_domain_topology_level;
5231
5232 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5233 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5234
5235 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5236
5237 struct sched_domain_topology_level {
5238         sched_domain_init_f init;
5239         sched_domain_mask_f mask;
5240         int                 flags;
5241         int                 numa_level;
5242         struct sd_data      data;
5243 };
5244
5245 /*
5246  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5247  * domain traversal.
5248  *
5249  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5250  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5251  * range.
5252  *
5253  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5254  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5255  * cpu they're built on, so check that.
5256  *
5257  */
5258 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5259 {
5260         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5261         struct sd_data *sdd = sd->private;
5262         struct sched_domain *sibling;
5263         int i;
5264
5265         for_each_cpu(i, span) {
5266                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5267                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5268                         continue;
5269
5270                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5271         }
5272 }
5273
5274 /*
5275  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5276  * of this group that's also in the iteration mask.
5277  */
5278 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5279 {
5280         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5281 }
5282
5283 static int
5284 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5285 {
5286         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5287         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5288         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5289         struct sd_data *sdd = sd->private;
5290         struct sched_domain *child;
5291         int i;
5292
5293         cpumask_clear(covered);
5294
5295         for_each_cpu(i, span) {
5296                 struct cpumask *sg_span;
5297
5298                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5299                         continue;
5300
5301                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5302
5303                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5304                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5305                         continue;
5306
5307                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5308                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5309
5310                 if (!sg)
5311                         goto fail;
5312
5313                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5314                 if (child->child) {
5315                         child = child->child;
5316                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5317                 } else
5318                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5319
5320                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5321
5322                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5323                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5324                         build_group_mask(sd, sg);
5325
5326                 /*
5327                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5328                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5329                  * die on a /0 trap.
5330                  */
5331                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5332
5333                 /*
5334                  * Make sure the first group of this domain contains the
5335                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5336                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5337                  */
5338                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5339                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5340                         groups = sg;
5341
5342                 if (!first)
5343                         first = sg;
5344                 if (last)
5345                         last->next = sg;
5346                 last = sg;
5347                 last->next = first;
5348         }
5349         sd->groups = groups;
5350
5351         return 0;
5352
5353 fail:
5354         free_sched_groups(first, 0);
5355
5356         return -ENOMEM;
5357 }
5358
5359 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5360 {
5361         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5362         struct sched_domain *child = sd->child;
5363
5364         if (child)
5365                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5366
5367         if (sg) {
5368                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5369                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5370                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5371         }
5372
5373         return cpu;
5374 }
5375
5376 /*
5377  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5378  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5379  * and ->cpu_power to 0.
5380  *
5381  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5382  */
5383 static int
5384 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5385 {
5386         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5387         struct sd_data *sdd = sd->private;
5388         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5389         struct cpumask *covered;
5390         int i;
5391
5392         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5393         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5394
5395         if (cpu != cpumask_first(span))
5396                 return 0;
5397
5398         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5399         covered = sched_domains_tmpmask;
5400
5401         cpumask_clear(covered);
5402
5403         for_each_cpu(i, span) {
5404                 struct sched_group *sg;
5405                 int group, j;
5406
5407                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5408                         continue;
5409
5410                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5411                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5412                 sg->sgp->power = 0;
5413                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5414
5415                 for_each_cpu(j, span) {
5416                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5417                                 continue;
5418
5419                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5420                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5421                 }
5422
5423                 if (!first)
5424                         first = sg;
5425                 if (last)
5426                         last->next = sg;
5427                 last = sg;
5428         }
5429         last->next = first;
5430
5431         return 0;
5432 }
5433
5434 /*
5435  * Initialize sched groups cpu_power.
5436  *
5437  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5438  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5439  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5440  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5441  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5442  * less cpu_power.
5443  */
5444 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5445 {
5446         struct sched_group *sg = sd->groups;
5447
5448         WARN_ON(!sg);
5449
5450         do {
5451                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5452                 sg = sg->next;
5453         } while (sg != sd->groups);
5454
5455         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5456                 return;
5457
5458         update_group_power(sd, cpu);
5459         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5460 }
5461
5462 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5463 {
5464        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5465 }
5466
5467 /*
5468  * Initializers for schedule domains
5469  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5470  */
5471
5472 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5473 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5474 #else
5475 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5476 #endif
5477
5478 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5479 static noinline struct sched_domain *                                   \
5480 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5481 {                                                                       \
5482         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5483         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5484         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5485         sd->private = &tl->data;                                        \
5486         return sd;                                                      \
5487 }
5488
5489 SD_INIT_FUNC(CPU)
5490 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5491  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5492 #endif
5493 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5494  SD_INIT_FUNC(MC)
5495 #endif
5496 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5497  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5498 #endif
5499
5500 static int default_relax_domain_level = -1;
5501 int sched_domain_level_max;
5502
5503 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5504 {
5505         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5506                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5507
5508         return 1;
5509 }
5510 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5511
5512 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5513                                  struct sched_domain_attr *attr)
5514 {
5515         int request;
5516
5517         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5518                 if (default_relax_domain_level < 0)
5519                         return;
5520                 else
5521                         request = default_relax_domain_level;
5522         } else
5523                 request = attr->relax_domain_level;
5524         if (request < sd->level) {
5525                 /* turn off idle balance on this domain */
5526                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5527         } else {
5528                 /* turn on idle balance on this domain */
5529                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5530         }
5531 }
5532
5533 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5534 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5535
5536 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5537                                  const struct cpumask *cpu_map)
5538 {
5539         switch (what) {
5540         case sa_rootdomain:
5541                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5542                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5543         case sa_sd:
5544                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5545         case sa_sd_storage:
5546                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5547         case sa_none:
5548                 break;
5549         }
5550 }
5551
5552 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5553                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5554 {
5555         memset(d, 0, sizeof(*d));
5556
5557         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5558                 return sa_sd_storage;
5559         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5560         if (!d->sd)
5561                 return sa_sd_storage;
5562         d->rd = alloc_rootdomain();
5563         if (!d->rd)
5564                 return sa_sd;
5565         return sa_rootdomain;
5566 }
5567
5568 /*
5569  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5570  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5571  * will not free the data we're using.
5572  */
5573 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5574 {
5575         struct sd_data *sdd = sd->private;
5576
5577         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5578         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5579
5580         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5581                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5582
5583         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5584                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5585 }
5586
5587 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5588 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5589 {
5590         return topology_thread_cpumask(cpu);
5591 }
5592 #endif
5593
5594 /*
5595  * Topology list, bottom-up.
5596  */
5597 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5598 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5599         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5600 #endif
5601 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5602         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5603 #endif
5604 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5605         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5606 #endif
5607         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5608         { NULL, },
5609 };
5610
5611 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5612
5613 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5614         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5615
5616 #ifdef CONFIG_NUMA
5617
5618 static int sched_domains_numa_levels;
5619 static int *sched_domains_numa_distance;
5620 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5621 static int sched_domains_curr_level;
5622
5623 static inline int sd_local_flags(int level)
5624 {
5625         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5626                 return 0;
5627
5628         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5629 }
5630
5631 static struct sched_domain *
5632 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5633 {
5634         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5635         int level = tl->numa_level;
5636         int sd_weight = cpumask_weight(
5637                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5638
5639         *sd = (struct sched_domain){
5640                 .min_interval           = sd_weight,
5641                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5642                 .busy_factor            = 32,
5643                 .imbalance_pct          = 125,
5644                 .cache_nice_tries       = 2,
5645                 .busy_idx               = 3,
5646                 .idle_idx               = 2,
5647                 .newidle_idx            = 0,
5648                 .wake_idx               = 0,
5649                 .forkexec_idx           = 0,
5650
5651                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5652                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5653                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5654                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5655                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5656                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5657                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5658                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5659                                         | 1*SD_SERIALIZE
5660                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5661                                         | sd_local_flags(level)
5662                                         ,
5663                 .last_balance           = jiffies,
5664                 .balance_interval       = sd_weight,
5665         };
5666         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5667         sd->private = &tl->data;
5668
5669         /*
5670          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5671          */
5672         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5673
5674         return sd;
5675 }
5676
5677 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5678 {
5679         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5680 }
5681
5682 static void sched_numa_warn(const char *str)
5683 {
5684         static int done = false;
5685         int i,j;
5686
5687         if (done)
5688                 return;
5689
5690         done = true;
5691
5692         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5693
5694         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5695                 printk(KERN_WARNING "  ");
5696                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5697                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5698                 printk(KERN_CONT "\n");
5699         }
5700         printk(KERN_WARNING "\n");
5701 }
5702
5703 static bool find_numa_distance(int distance)
5704 {
5705         int i;
5706
5707         if (distance == node_distance(0, 0))
5708                 return true;
5709
5710         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5711                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5712                         return true;
5713         }
5714
5715         return false;
5716 }
5717
5718 static void sched_init_numa(void)
5719 {
5720         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5721         struct sched_domain_topology_level *tl;
5722         int level = 0;
5723         int i, j, k;
5724
5725         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5726         if (!sched_domains_numa_distance)
5727                 return;
5728
5729         /*
5730          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5731          * unique distances in the node_distance() table.
5732          *
5733          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5734          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5735          */
5736         next_distance = curr_distance;
5737         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5738                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5739                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5740                                 int distance = node_distance(i, k);
5741
5742                                 if (distance > curr_distance &&
5743                                     (distance < next_distance ||
5744                                      next_distance == curr_distance))
5745                                         next_distance = distance;
5746
5747                                 /*
5748                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5749                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5750                                  * equally connected to A.
5751                                  */
5752                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5753                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5754
5755                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5756                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5757                         }
5758                         if (next_distance != curr_distance) {
5759                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5760                                 sched_domains_numa_levels = level;
5761                                 curr_distance = next_distance;
5762                         } else break;
5763                 }
5764
5765                 /*
5766                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5767                  */
5768                 if (!sched_debug())
5769                         break;
5770         }
5771         /*
5772          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5773          * identity distance node_distance(i,i).
5774          *
5775          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5776          * numbers.
5777          */
5778
5779         /*
5780          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5781          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5782          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5783          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5784          * in other functions.
5785          *
5786          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5787          */
5788         sched_domains_numa_levels = 0;
5789
5790         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5791         if (!sched_domains_numa_masks)
5792                 return;
5793
5794         /*
5795          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5796          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5797          */
5798         for (i = 0; i < level; i++) {
5799                 sched_domains_numa_masks[i] =
5800                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5801                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5802                         return;
5803
5804                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5805                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5806                         if (!mask)
5807                                 return;
5808
5809                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5810
5811                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5812                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5813                                         continue;
5814
5815                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5816                         }
5817                 }
5818         }
5819
5820         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5821                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5822         if (!tl)
5823                 return;
5824
5825         /*
5826          * Copy the default topology bits..
5827          */
5828         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5829                 tl[i] = default_topology[i];
5830
5831         /*
5832          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5833          */
5834         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5835                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5836                         .init = sd_numa_init,
5837                         .mask = sd_numa_mask,
5838                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5839                         .numa_level = j,
5840                 };
5841         }
5842
5843         sched_domain_topology = tl;
5844
5845         sched_domains_numa_levels = level;
5846 }
5847
5848 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5849 {
5850         int i, j;
5851         int node = cpu_to_node(cpu);
5852
5853         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5854                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5855                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5856                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5857                 }
5858         }
5859 }
5860
5861 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5862 {
5863         int i, j;
5864         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5865                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5866                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5867         }
5868 }
5869
5870 /*
5871  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5872  * are onlined.
5873  */
5874 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5875                                            unsigned long action,
5876                                            void *hcpu)
5877 {
5878         int cpu = (long)hcpu;
5879
5880         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5881         case CPU_ONLINE:
5882                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5883                 break;
5884
5885         case CPU_DEAD:
5886                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5887                 break;
5888
5889         default:
5890                 return NOTIFY_DONE;
5891         }
5892
5893         return NOTIFY_OK;
5894 }
5895 #else
5896 static inline void sched_init_numa(void)
5897 {
5898 }
5899
5900 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5901                                            unsigned long action,
5902                                            void *hcpu)
5903 {
5904         return 0;
5905 }
5906 #endif /* CONFIG_NUMA */
5907
5908 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5909 {
5910         struct sched_domain_topology_level *tl;
5911         int j;
5912
5913         for_each_sd_topology(tl) {
5914                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5915
5916                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5917                 if (!sdd->sd)
5918                         return -ENOMEM;
5919
5920                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5921                 if (!sdd->sg)
5922                         return -ENOMEM;
5923
5924                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5925                 if (!sdd->sgp)
5926                         return -ENOMEM;
5927
5928                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5929                         struct sched_domain *sd;
5930                         struct sched_group *sg;
5931                         struct sched_group_power *sgp;
5932
5933                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5934                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5935                         if (!sd)
5936                                 return -ENOMEM;
5937
5938                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5939
5940                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5941                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5942                         if (!sg)
5943                                 return -ENOMEM;
5944
5945                         sg->next = sg;
5946
5947                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5948
5949                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5950                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5951                         if (!sgp)
5952                                 return -ENOMEM;
5953
5954                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5955                 }
5956         }
5957
5958         return 0;
5959 }
5960
5961 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5962 {
5963         struct sched_domain_topology_level *tl;
5964         int j;
5965
5966         for_each_sd_topology(tl) {
5967                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5968
5969                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5970                         struct sched_domain *sd;
5971
5972                         if (sdd->sd) {
5973                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5974                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5975                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5976                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5977                         }
5978
5979                         if (sdd->sg)
5980                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5981                         if (sdd->sgp)
5982                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5983                 }
5984                 free_percpu(sdd->sd);
5985                 sdd->sd = NULL;
5986                 free_percpu(sdd->sg);
5987                 sdd->sg = NULL;
5988                 free_percpu(sdd->sgp);
5989                 sdd->sgp = NULL;
5990         }
5991 }
5992
5993 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5994                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5995                 struct sched_domain *child, int cpu)
5996 {
5997         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5998         if (!sd)
5999                 return child;
6000
6001         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6002         if (child) {
6003                 sd->level = child->level + 1;
6004                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6005                 child->parent = sd;
6006                 sd->child = child;
6007         }
6008         set_domain_attribute(sd, attr);
6009
6010         return sd;
6011 }
6012
6013 /*
6014  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6015  * to the individual cpus
6016  */
6017 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6018                                struct sched_domain_attr *attr)
6019 {
6020         enum s_alloc alloc_state;
6021         struct sched_domain *sd;
6022         struct s_data d;
6023         int i, ret = -ENOMEM;
6024
6025         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6026         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6027                 goto error;
6028
6029         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6030         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6031                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6032
6033                 sd = NULL;
6034                 for_each_sd_topology(tl) {
6035                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6036                         if (tl == sched_domain_topology)
6037                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6038                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6039                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6040                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6041                                 break;
6042                 }
6043         }
6044
6045         /* Build the groups for the domains */
6046         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6047                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6048                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6049                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6050                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6051                                         goto error;
6052                         } else {
6053                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6054                                         goto error;
6055                         }
6056                 }
6057         }
6058
6059         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6060         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6061                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6062                         continue;
6063
6064                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6065                         claim_allocations(i, sd);
6066                         init_sched_groups_power(i, sd);
6067                 }
6068         }
6069
6070         /* Attach the domains */
6071         rcu_read_lock();
6072         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6073                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6074                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6075         }
6076         rcu_read_unlock();
6077
6078         ret = 0;
6079 error:
6080         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6081         return ret;
6082 }
6083
6084 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6085 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6086 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6087                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6088
6089 /*
6090  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6091  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6092  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6093  */
6094 static cpumask_var_t fallback_doms;
6095
6096 /*
6097  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6098  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6099  * or 0 if it stayed the same.
6100  */
6101 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6102 {
6103         return 0;
6104 }
6105
6106 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6107 {
6108         int i;
6109         cpumask_var_t *doms;
6110
6111         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6112         if (!doms)
6113                 return NULL;
6114         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6115                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6116                         free_sched_domains(doms, i);
6117                         return NULL;
6118                 }
6119         }
6120         return doms;
6121 }
6122
6123 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6124 {
6125         unsigned int i;
6126         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6127                 free_cpumask_var(doms[i]);
6128         kfree(doms);
6129 }
6130
6131 /*
6132  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6133  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6134  * exclude other special cases in the future.
6135  */
6136 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6137 {
6138         int err;
6139
6140         arch_update_cpu_topology();
6141         ndoms_cur = 1;
6142         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6143         if (!doms_cur)
6144                 doms_cur = &fallback_doms;
6145         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6146         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6147         register_sched_domain_sysctl();
6148
6149         return err;
6150 }
6151
6152 /*
6153  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6154  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6155  */
6156 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6157 {
6158         int i;
6159
6160         rcu_read_lock();
6161         for_each_cpu(i, cpu_map)
6162                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6163         rcu_read_unlock();
6164 }
6165
6166 /* handle null as "default" */
6167 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6168                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6169 {
6170         struct sched_domain_attr tmp;
6171
6172         /* fast path */
6173         if (!new && !cur)
6174                 return 1;
6175
6176         tmp = SD_ATTR_INIT;
6177         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6178                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6179                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6180 }
6181
6182 /*
6183  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6184  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6185  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6186  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6187  *
6188  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6189  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6190  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6191  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6192  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6193  * it as it is.
6194  *
6195  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6196  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6197  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6198  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6199  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6200  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6201  *
6202  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6203  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6204  * and it will not create the default domain.
6205  *
6206  * Call with hotplug lock held
6207  */
6208 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6209                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6210 {
6211         int i, j, n;
6212         int new_topology;
6213
6214         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6215
6216         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6217         unregister_sched_domain_sysctl();
6218
6219         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6220         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6221
6222         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6223
6224         /* Destroy deleted domains */
6225         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6226                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6227                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6228                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6229                                 goto match1;
6230                 }
6231                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6232                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6233 match1:
6234                 ;
6235         }
6236
6237         n = ndoms_cur;
6238         if (doms_new == NULL) {
6239                 n = 0;
6240                 doms_new = &fallback_doms;
6241                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6242                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6243         }
6244
6245         /* Build new domains */
6246         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6247                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6248                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6249                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6250                                 goto match2;
6251                 }
6252                 /* no match - add a new doms_new */
6253                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6254 match2:
6255                 ;
6256         }
6257
6258         /* Remember the new sched domains */
6259         if (doms_cur != &fallback_doms)
6260                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6261         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6262         doms_cur = doms_new;
6263         dattr_cur = dattr_new;
6264         ndoms_cur = ndoms_new;
6265
6266         register_sched_domain_sysctl();
6267
6268         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6269 }
6270
6271 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6272
6273 /*
6274  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6275  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6276  * around partition_sched_domains().
6277  *
6278  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6279  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6280  */
6281 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6282                              void *hcpu)
6283 {
6284         switch (action) {
6285         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6286         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6287
6288                 /*
6289                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6290                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6291                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6292                  * domain, ignoring cpusets.
6293                  */
6294                 num_cpus_frozen--;
6295                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6296                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6297                         break;
6298                 }
6299
6300                 /*
6301                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6302                  * restore the original sched domains by considering the
6303                  * cpuset configurations.
6304                  */
6305
6306         case CPU_ONLINE:
6307         case CPU_DOWN_FAILED:
6308                 cpuset_update_active_cpus(true);
6309                 break;
6310         default:
6311                 return NOTIFY_DONE;
6312         }
6313         return NOTIFY_OK;
6314 }
6315
6316 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6317                                void *hcpu)
6318 {
6319         switch (action) {
6320         case CPU_DOWN_PREPARE:
6321                 cpuset_update_active_cpus(false);
6322                 break;
6323         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6324                 num_cpus_frozen++;
6325                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6326                 break;
6327         default:
6328                 return NOTIFY_DONE;
6329         }
6330         return NOTIFY_OK;
6331 }
6332
6333 void __init sched_init_smp(void)
6334 {
6335         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6336
6337         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6338         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6339
6340         sched_init_numa();
6341
6342         get_online_cpus();
6343         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6344         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6345         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6346         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6347                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6348         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6349         put_online_cpus();
6350
6351         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6352         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6353         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6354
6355         init_hrtick();
6356
6357         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6358         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6359                 BUG();
6360         sched_init_granularity();
6361         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6362
6363         init_sched_rt_class();
6364 }
6365 #else
6366 void __init sched_init_smp(void)
6367 {
6368         sched_init_granularity();
6369 }
6370 #endif /* CONFIG_SMP */
6371
6372 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6373
6374 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6375 {
6376         return in_lock_functions(addr) ||
6377                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6378                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6379 }
6380
6381 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6382 /*
6383  * Default task group.
6384  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6385  */
6386 struct task_group root_task_group;
6387 LIST_HEAD(task_groups);
6388 #endif
6389
6390 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6391
6392 void __init sched_init(void)
6393 {
6394         int i, j;
6395         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6396
6397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6398         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6399 #endif
6400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6401         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6402 #endif
6403 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6404         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6405 #endif
6406         if (alloc_size) {
6407                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6408
6409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6410                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6411                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6412
6413                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6414                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6415
6416 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6417 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6418                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6419                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6420
6421                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6422                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6423
6424 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6425 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6426                 for_each_possible_cpu(i) {
6427                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6428                         ptr += cpumask_size();
6429                 }
6430 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6431         }
6432
6433 #ifdef CONFIG_SMP
6434         init_defrootdomain();
6435 #endif
6436
6437         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6438                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6439
6440 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6441         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6442                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6443 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6444
6445 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6446         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6447         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6448         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6449         autogroup_init(&init_task);
6450
6451 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6452
6453         for_each_possible_cpu(i) {
6454                 struct rq *rq;
6455
6456                 rq = cpu_rq(i);
6457                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6458                 rq->nr_running = 0;
6459                 rq->calc_load_active = 0;
6460                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6461                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6462                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6463 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6464                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6465                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6466                 /*
6467                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6468                  *
6469                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6470                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6471                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6472                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6473                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6474                  * (se->load.weight).
6475                  *
6476                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6477                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6478                  * then A0's share of the cpu resource is:
6479                  *
6480                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6481                  *
6482                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6483                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6484                  */
6485                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6486                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6487 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6488
6489                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6490 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6491                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6492                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6493 #endif
6494
6495                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6496                         rq->cpu_load[j] = 0;
6497
6498                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6499
6500 #ifdef CONFIG_SMP
6501                 rq->sd = NULL;
6502                 rq->rd = NULL;
6503                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6504                 rq->post_schedule = 0;
6505                 rq->active_balance = 0;
6506                 rq->next_balance = jiffies;
6507                 rq->push_cpu = 0;
6508                 rq->cpu = i;
6509                 rq->online = 0;
6510                 rq->idle_stamp = 0;
6511                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6512                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6513
6514                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6515
6516                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6517 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6518                 rq->nohz_flags = 0;
6519 #endif
6520 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6521                 rq->last_sched_tick = 0;
6522 #endif
6523 #endif
6524                 init_rq_hrtick(rq);
6525                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6526         }
6527
6528         set_load_weight(&init_task);
6529
6530 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6531         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6532 #endif
6533
6534 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6535         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6536 #endif
6537
6538         /*
6539          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6540          */
6541         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6542         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6543
6544         /*
6545          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6546          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6547          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6548          * when this runqueue becomes "idle".
6549          */
6550         init_idle(current, smp_processor_id());
6551
6552         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6553
6554         /*
6555          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6556          */
6557         current->sched_class = &fair_sched_class;
6558
6559 #ifdef CONFIG_SMP
6560         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6561         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6562         if (cpu_isolated_map == NULL)
6563                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6564         idle_thread_set_boot_cpu();
6565 #endif
6566         init_sched_fair_class();
6567
6568         scheduler_running = 1;
6569 }
6570
6571 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6572 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6573 {
6574         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6575
6576         return (nested == preempt_offset);
6577 }
6578
6579 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6580 {
6581         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6582
6583         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6584         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6585             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6586                 return;
6587         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6588                 return;
6589         prev_jiffy = jiffies;
6590
6591         printk(KERN_ERR
6592                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6593                         file, line);
6594         printk(KERN_ERR
6595                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6596                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6597                         current->pid, current->comm);
6598
6599         debug_show_held_locks(current);
6600         if (irqs_disabled())
6601                 print_irqtrace_events(current);
6602         dump_stack();
6603 }
6604 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6605 #endif
6606
6607 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6608 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6609 {
6610         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6611         int old_prio = p->prio;
6612         int on_rq;
6613
6614         on_rq = p->on_rq;
6615         if (on_rq)
6616                 dequeue_task(rq, p, 0);
6617         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6618         if (on_rq) {
6619                 enqueue_task(rq, p, 0);
6620                 resched_task(rq->curr);
6621         }
6622
6623         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6624 }
6625
6626 void normalize_rt_tasks(void)
6627 {
6628         struct task_struct *g, *p;
6629         unsigned long flags;
6630         struct rq *rq;
6631
6632         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6633         do_each_thread(g, p) {
6634                 /*
6635                  * Only normalize user tasks:
6636                  */
6637                 if (!p->mm)
6638                         continue;
6639
6640                 p->se.exec_start                = 0;
6641 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6642                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6643                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6644                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6645 #endif
6646
6647                 if (!rt_task(p)) {
6648                         /*
6649                          * Renice negative nice level userspace
6650                          * tasks back to 0:
6651                          */
6652                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6653                                 set_user_nice(p, 0);
6654                         continue;
6655                 }
6656
6657                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6658                 rq = __task_rq_lock(p);
6659
6660                 normalize_task(rq, p);
6661
6662                 __task_rq_unlock(rq);
6663                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6664         } while_each_thread(g, p);
6665
6666         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6667 }
6668
6669 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6670
6671 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6672 /*
6673  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6674  *
6675  * They can only be called when the whole system has been
6676  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6677  * activity can take place. Using them for anything else would
6678  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6679  * under any other configuration.
6680  */
6681
6682 /**
6683  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6684  * @cpu: the processor in question.
6685  *
6686  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6687  *
6688  * Return: The current task for @cpu.
6689  */
6690 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6691 {
6692         return cpu_curr(cpu);
6693 }
6694
6695 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6696
6697 #ifdef CONFIG_IA64
6698 /**
6699  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6700  * @cpu: the processor in question.
6701  * @p: the task pointer to set.
6702  *
6703  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6704  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6705  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6706  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6707  * and caller must save the original value of the current task (see
6708  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6709  * re-starting the system.
6710  *
6711  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6712  */
6713 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6714 {
6715         cpu_curr(cpu) = p;
6716 }
6717
6718 #endif
6719
6720 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6721 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6722 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6723
6724 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6725 {
6726         free_fair_sched_group(tg);
6727         free_rt_sched_group(tg);
6728         autogroup_free(tg);
6729         kfree(tg);
6730 }
6731
6732 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6733 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6734 {
6735         struct task_group *tg;
6736
6737         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6738         if (!tg)
6739                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6740
6741         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6742                 goto err;
6743
6744         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6745                 goto err;
6746
6747         return tg;
6748
6749 err:
6750         free_sched_group(tg);
6751         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6752 }
6753
6754 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6755 {
6756         unsigned long flags;
6757
6758         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6759         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6760
6761         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6762
6763         tg->parent = parent;
6764         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6765         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6766         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6767 }
6768
6769 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6770 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6771 {
6772         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6773         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6774 }
6775
6776 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6777 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6778 {
6779         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6780         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6781 }
6782
6783 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6784 {
6785         unsigned long flags;
6786         int i;
6787
6788         /* end participation in shares distribution */
6789         for_each_possible_cpu(i)
6790                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6791
6792         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6793         list_del_rcu(&tg->list);
6794         list_del_rcu(&tg->siblings);
6795         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6796 }
6797
6798 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6799  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6800  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6801  *      reflect its new group.
6802  */
6803 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6804 {
6805         struct task_group *tg;
6806         int on_rq, running;
6807         unsigned long flags;
6808         struct rq *rq;
6809
6810         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6811
6812         running = task_current(rq, tsk);
6813         on_rq = tsk->on_rq;
6814
6815         if (on_rq)
6816                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6817         if (unlikely(running))
6818                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6819
6820         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6821                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6822                           struct task_group, css);
6823         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6824         tsk->sched_task_group = tg;
6825
6826 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6827         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6828                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6829         else
6830 #endif
6831                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6832
6833         if (unlikely(running))
6834                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6835         if (on_rq)
6836                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6837
6838         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6839 }
6840 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6841
6842 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6843 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6844 {
6845         if (runtime == RUNTIME_INF)
6846                 return 1ULL << 20;
6847
6848         return div64_u64(runtime << 20, period);
6849 }
6850 #endif
6851
6852 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6853 /*
6854  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6855  */
6856 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6857
6858 /* Must be called with tasklist_lock held */
6859 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6860 {
6861         struct task_struct *g, *p;
6862
6863         do_each_thread(g, p) {
6864                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6865                         return 1;
6866         } while_each_thread(g, p);
6867
6868         return 0;
6869 }
6870
6871 struct rt_schedulable_data {
6872         struct task_group *tg;
6873         u64 rt_period;
6874         u64 rt_runtime;
6875 };
6876
6877 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6878 {
6879         struct rt_schedulable_data *d = data;
6880         struct task_group *child;
6881         unsigned long total, sum = 0;
6882         u64 period, runtime;
6883
6884         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6885         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6886
6887         if (tg == d->tg) {
6888                 period = d->rt_period;
6889                 runtime = d->rt_runtime;
6890         }
6891
6892         /*
6893          * Cannot have more runtime than the period.
6894          */
6895         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6896                 return -EINVAL;
6897
6898         /*
6899          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6900          */
6901         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6902                 return -EBUSY;
6903
6904         total = to_ratio(period, runtime);
6905
6906         /*
6907          * Nobody can have more than the global setting allows.
6908          */
6909         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6910                 return -EINVAL;
6911
6912         /*
6913          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6914          */
6915         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6916                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6917                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6918
6919                 if (child == d->tg) {
6920                         period = d->rt_period;
6921                         runtime = d->rt_runtime;
6922                 }
6923
6924                 sum += to_ratio(period, runtime);
6925         }
6926
6927         if (sum > total)
6928                 return -EINVAL;
6929
6930         return 0;
6931 }
6932
6933 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6934 {
6935         int ret;
6936
6937         struct rt_schedulable_data data = {
6938                 .tg = tg,
6939                 .rt_period = period,
6940                 .rt_runtime = runtime,
6941         };
6942
6943         rcu_read_lock();
6944         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6945         rcu_read_unlock();
6946
6947         return ret;
6948 }
6949
6950 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6951                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6952 {
6953         int i, err = 0;
6954
6955         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6956         read_lock(&tasklist_lock);
6957         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6958         if (err)
6959                 goto unlock;
6960
6961         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6962         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6963         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6964
6965         for_each_possible_cpu(i) {
6966                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6967
6968                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6969                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6970                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6971         }
6972         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6973 unlock:
6974         read_unlock(&tasklist_lock);
6975         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6976
6977         return err;
6978 }
6979
6980 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6981 {
6982         u64 rt_runtime, rt_period;
6983
6984         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6985         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6986         if (rt_runtime_us < 0)
6987                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6988
6989         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6990 }
6991
6992 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6993 {
6994         u64 rt_runtime_us;
6995
6996         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6997                 return -1;
6998
6999         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7000         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7001         return rt_runtime_us;
7002 }
7003
7004 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7005 {
7006         u64 rt_runtime, rt_period;
7007
7008         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7009         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7010
7011         if (rt_period == 0)
7012                 return -EINVAL;
7013
7014         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7015 }
7016
7017 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7018 {
7019         u64 rt_period_us;
7020
7021         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7022         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7023         return rt_period_us;
7024 }
7025
7026 static int sched_rt_global_constraints(void)
7027 {
7028         u64 runtime, period;
7029         int ret = 0;
7030
7031         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7032                 return -EINVAL;
7033
7034         runtime = global_rt_runtime();
7035         period = global_rt_period();
7036
7037         /*
7038          * Sanity check on the sysctl variables.
7039          */
7040         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7041                 return -EINVAL;
7042
7043         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7044         read_lock(&tasklist_lock);
7045         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7046         read_unlock(&tasklist_lock);
7047         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7048
7049         return ret;
7050 }
7051
7052 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7053 {
7054         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7055         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7056                 return 0;
7057
7058         return 1;
7059 }
7060
7061 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7062 static int sched_rt_global_constraints(void)
7063 {
7064         unsigned long flags;
7065         int i;
7066
7067         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7068                 return -EINVAL;
7069
7070         /*
7071          * There's always some RT tasks in the root group
7072          * -- migration, kstopmachine etc..
7073          */
7074         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7075                 return -EBUSY;
7076
7077         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7078         for_each_possible_cpu(i) {
7079                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7080
7081                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7082                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7083                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7084         }
7085         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7086
7087         return 0;
7088 }
7089 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7090
7091 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7092                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7093                 loff_t *ppos)
7094 {
7095         int ret;
7096         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7097
7098         mutex_lock(&mutex);
7099         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7100         /* make sure that internally we keep jiffies */
7101         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7102         if (!ret && write) {
7103                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7104                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7105         }
7106         mutex_unlock(&mutex);
7107         return ret;
7108 }
7109
7110 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7111                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7112                 loff_t *ppos)
7113 {
7114         int ret;
7115         int old_period, old_runtime;
7116         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7117
7118         mutex_lock(&mutex);
7119         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7120         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7121
7122         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7123
7124         if (!ret && write) {
7125                 ret = sched_rt_global_constraints();
7126                 if (ret) {
7127                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7128                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7129                 } else {
7130                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7131                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7132                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7133                 }
7134         }
7135         mutex_unlock(&mutex);
7136
7137         return ret;
7138 }
7139
7140 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7141
7142 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7143 {
7144         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7145 }
7146
7147 static struct cgroup_subsys_state *
7148 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7149 {
7150         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7151         struct task_group *tg;
7152
7153         if (!parent) {
7154                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7155                 return &root_task_group.css;
7156         }
7157
7158         tg = sched_create_group(parent);
7159         if (IS_ERR(tg))
7160                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7161
7162         return &tg->css;
7163 }
7164
7165 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7166 {
7167         struct task_group *tg = css_tg(css);
7168         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7169
7170         if (parent)
7171                 sched_online_group(tg, parent);
7172         return 0;
7173 }
7174
7175 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7176 {
7177         struct task_group *tg = css_tg(css);
7178
7179         sched_destroy_group(tg);
7180 }
7181
7182 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7183 {
7184         struct task_group *tg = css_tg(css);
7185
7186         sched_offline_group(tg);
7187 }
7188
7189 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7190                                  struct cgroup_taskset *tset)
7191 {
7192         struct task_struct *task;
7193
7194         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7195 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7196                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7197                         return -EINVAL;
7198 #else
7199                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7200                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7201                         return -EINVAL;
7202 #endif
7203         }
7204         return 0;
7205 }
7206
7207 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7208                               struct cgroup_taskset *tset)
7209 {
7210         struct task_struct *task;
7211
7212         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7213                 sched_move_task(task);
7214 }
7215
7216 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7217                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7218                             struct task_struct *task)
7219 {
7220         /*
7221          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7222          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7223          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7224          */
7225         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7226                 return;
7227
7228         sched_move_task(task);
7229 }
7230
7231 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7232 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7233                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7234 {
7235         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7236 }
7237
7238 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7239                                struct cftype *cft)
7240 {
7241         struct task_group *tg = css_tg(css);
7242
7243         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7244 }
7245
7246 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7247 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7248
7249 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7250 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7251
7252 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7253
7254 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7255 {
7256         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7257         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7258
7259         if (tg == &root_task_group)
7260                 return -EINVAL;
7261
7262         /*
7263          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7264          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7265          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7266          */
7267         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7268                 return -EINVAL;
7269
7270         /*
7271          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7272          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7273          * feasibility.
7274          */
7275         if (period > max_cfs_quota_period)
7276                 return -EINVAL;
7277
7278         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7279         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7280         if (ret)
7281                 goto out_unlock;
7282
7283         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7284         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7285         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7286         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7287         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7288         cfs_b->quota = quota;
7289
7290         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7291         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7292         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7293                 /* force a reprogram */
7294                 cfs_b->timer_active = 0;
7295                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7296         }
7297         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7298
7299         for_each_possible_cpu(i) {
7300                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7301                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7302
7303                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7304                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7305                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7306
7307                 if (cfs_rq->throttled)
7308                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7309                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7310         }
7311 out_unlock:
7312         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7313
7314         return ret;
7315 }
7316
7317 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7318 {
7319         u64 quota, period;
7320
7321         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7322         if (cfs_quota_us < 0)
7323                 quota = RUNTIME_INF;
7324         else
7325                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7326
7327         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7328 }
7329
7330 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7331 {
7332         u64 quota_us;
7333
7334         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7335                 return -1;
7336
7337         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7338         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7339
7340         return quota_us;
7341 }
7342
7343 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7344 {
7345         u64 quota, period;
7346
7347         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7348         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7349
7350         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7351 }
7352
7353 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7354 {
7355         u64 cfs_period_us;
7356
7357         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7358         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7359
7360         return cfs_period_us;
7361 }
7362
7363 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7364                                   struct cftype *cft)
7365 {
7366         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7367 }
7368
7369 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7370                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7371 {
7372         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7373 }
7374
7375 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7376                                    struct cftype *cft)
7377 {
7378         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7379 }
7380
7381 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7382                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7383 {
7384         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7385 }
7386
7387 struct cfs_schedulable_data {
7388         struct task_group *tg;
7389         u64 period, quota;
7390 };
7391
7392 /*
7393  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7394  * note: units are usecs
7395  */
7396 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7397                                struct cfs_schedulable_data *d)
7398 {
7399         u64 quota, period;
7400
7401         if (tg == d->tg) {
7402                 period = d->period;
7403                 quota = d->quota;
7404         } else {
7405                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7406                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7407         }
7408
7409         /* note: these should typically be equivalent */
7410         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7411                 return RUNTIME_INF;
7412
7413         return to_ratio(period, quota);
7414 }
7415
7416 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7417 {
7418         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7419         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7420         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7421
7422         if (!tg->parent) {
7423                 quota = RUNTIME_INF;
7424         } else {
7425                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7426
7427                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7428                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7429
7430                 /*
7431                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7432                  * limit is set
7433                  */
7434                 if (quota == RUNTIME_INF)
7435                         quota = parent_quota;
7436                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7437                         return -EINVAL;
7438         }
7439         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7440
7441         return 0;
7442 }
7443
7444 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7445 {
7446         int ret;
7447         struct cfs_schedulable_data data = {
7448                 .tg = tg,
7449                 .period = period,
7450                 .quota = quota,
7451         };
7452
7453         if (quota != RUNTIME_INF) {
7454                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7455                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7456         }
7457
7458         rcu_read_lock();
7459         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7460         rcu_read_unlock();
7461
7462         return ret;
7463 }
7464
7465 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7466                 struct cgroup_map_cb *cb)
7467 {
7468         struct task_group *tg = css_tg(css);
7469         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7470
7471         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7472         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7473         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7474
7475         return 0;
7476 }
7477 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7478 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7479
7480 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7481 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7482                                 struct cftype *cft, s64 val)
7483 {
7484         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7485 }
7486
7487 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7488                                struct cftype *cft)
7489 {
7490         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7491 }
7492
7493 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7494                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7495 {
7496         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7497 }
7498
7499 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7500                                    struct cftype *cft)
7501 {
7502         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7503 }
7504 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7505
7506 static struct cftype cpu_files[] = {
7507 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7508         {
7509                 .name = "shares",
7510                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7511                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7512         },
7513 #endif
7514 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7515         {
7516                 .name = "cfs_quota_us",
7517                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7518                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7519         },
7520         {
7521                 .name = "cfs_period_us",
7522                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7523                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7524         },
7525         {
7526                 .name = "stat",
7527                 .read_map = cpu_stats_show,
7528         },
7529 #endif
7530 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7531         {
7532                 .name = "rt_runtime_us",
7533                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7534                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7535         },
7536         {
7537                 .name = "rt_period_us",
7538                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7539                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7540         },
7541 #endif
7542         { }     /* terminate */
7543 };
7544
7545 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7546         .name           = "cpu",
7547         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7548         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7549         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7550         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7551         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7552         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7553         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7554         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7555         .base_cftypes   = cpu_files,
7556         .early_init     = 1,
7557 };
7558
7559 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7560
7561 void dump_cpu_task(int cpu)
7562 {
7563         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7564         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7565 }