ee61f5affd2028643fbc95d7f974c80243b0cf4c
[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_thread_info(p)->preempt_count & 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         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1727         task_thread_info(p)->preempt_count = PREEMPT_DISABLED;
1728 #endif
1729 #ifdef CONFIG_SMP
1730         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1731 #endif
1732
1733         put_cpu();
1734 }
1735
1736 /*
1737  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1738  *
1739  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1740  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1741  * on the runqueue and wakes it.
1742  */
1743 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1744 {
1745         unsigned long flags;
1746         struct rq *rq;
1747
1748         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1749 #ifdef CONFIG_SMP
1750         /*
1751          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1752          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1753          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1754          */
1755         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1756 #endif
1757
1758         /* Initialize new task's runnable average */
1759         init_task_runnable_average(p);
1760         rq = __task_rq_lock(p);
1761         activate_task(rq, p, 0);
1762         p->on_rq = 1;
1763         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1764         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1765 #ifdef CONFIG_SMP
1766         if (p->sched_class->task_woken)
1767                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1768 #endif
1769         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1770 }
1771
1772 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1773
1774 /**
1775  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1776  * @notifier: notifier struct to register
1777  */
1778 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1779 {
1780         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1781 }
1782 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1783
1784 /**
1785  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1786  * @notifier: notifier struct to unregister
1787  *
1788  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1789  */
1790 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1791 {
1792         hlist_del(&notifier->link);
1793 }
1794 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1795
1796 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1797 {
1798         struct preempt_notifier *notifier;
1799
1800         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1801                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1802 }
1803
1804 static void
1805 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1806                                  struct task_struct *next)
1807 {
1808         struct preempt_notifier *notifier;
1809
1810         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1811                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1812 }
1813
1814 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1815
1816 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1817 {
1818 }
1819
1820 static void
1821 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1822                                  struct task_struct *next)
1823 {
1824 }
1825
1826 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1827
1828 /**
1829  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1830  * @rq: the runqueue preparing to switch
1831  * @prev: the current task that is being switched out
1832  * @next: the task we are going to switch to.
1833  *
1834  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1835  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1836  * switch.
1837  *
1838  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1839  * hooks.
1840  */
1841 static inline void
1842 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1843                     struct task_struct *next)
1844 {
1845         trace_sched_switch(prev, next);
1846         sched_info_switch(rq, prev, next);
1847         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1848         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1849         prepare_lock_switch(rq, next);
1850         prepare_arch_switch(next);
1851 }
1852
1853 /**
1854  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1855  * @rq: runqueue associated with task-switch
1856  * @prev: the thread we just switched away from.
1857  *
1858  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1859  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1860  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1861  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1862  *
1863  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1864  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1865  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1866  * details.)
1867  */
1868 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1869         __releases(rq->lock)
1870 {
1871         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1872         long prev_state;
1873
1874         rq->prev_mm = NULL;
1875
1876         /*
1877          * A task struct has one reference for the use as "current".
1878          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1879          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1880          * the scheduled task must drop that reference.
1881          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1882          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1883          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1884          * be dropped twice.
1885          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1886          */
1887         prev_state = prev->state;
1888         vtime_task_switch(prev);
1889         finish_arch_switch(prev);
1890         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1891         finish_lock_switch(rq, prev);
1892         finish_arch_post_lock_switch();
1893
1894         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1895         if (mm)
1896                 mmdrop(mm);
1897         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1898                 /*
1899                  * Remove function-return probe instances associated with this
1900                  * task and put them back on the free list.
1901                  */
1902                 kprobe_flush_task(prev);
1903                 put_task_struct(prev);
1904         }
1905
1906         tick_nohz_task_switch(current);
1907 }
1908
1909 #ifdef CONFIG_SMP
1910
1911 /* assumes rq->lock is held */
1912 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1913 {
1914         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1915                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1916 }
1917
1918 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1919 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1920 {
1921         if (rq->post_schedule) {
1922                 unsigned long flags;
1923
1924                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1925                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1926                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1927                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1928
1929                 rq->post_schedule = 0;
1930         }
1931 }
1932
1933 #else
1934
1935 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1936 {
1937 }
1938
1939 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1940 {
1941 }
1942
1943 #endif
1944
1945 /**
1946  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1947  * @prev: the thread we just switched away from.
1948  */
1949 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1950         __releases(rq->lock)
1951 {
1952         struct rq *rq = this_rq();
1953
1954         finish_task_switch(rq, prev);
1955
1956         /*
1957          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1958          * task_switch?
1959          */
1960         post_schedule(rq);
1961
1962 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1963         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1964         preempt_enable();
1965 #endif
1966         if (current->set_child_tid)
1967                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * context_switch - switch to the new MM and the new
1972  * thread's register state.
1973  */
1974 static inline void
1975 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1976                struct task_struct *next)
1977 {
1978         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1979
1980         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1981
1982         mm = next->mm;
1983         oldmm = prev->active_mm;
1984         /*
1985          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1986          * combine the page table reload and the switch backend into
1987          * one hypercall.
1988          */
1989         arch_start_context_switch(prev);
1990
1991         if (!mm) {
1992                 next->active_mm = oldmm;
1993                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1994                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1995         } else
1996                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1997
1998         if (!prev->mm) {
1999                 prev->active_mm = NULL;
2000                 rq->prev_mm = oldmm;
2001         }
2002         /*
2003          * Since the runqueue lock will be released by the next
2004          * task (which is an invalid locking op but in the case
2005          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2006          * do an early lockdep release here:
2007          */
2008 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2009         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2010 #endif
2011
2012         context_tracking_task_switch(prev, next);
2013         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2014         switch_to(prev, next, prev);
2015
2016         barrier();
2017         /*
2018          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2019          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2020          * frame will be invalid.
2021          */
2022         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * nr_running and nr_context_switches:
2027  *
2028  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2029  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2030  */
2031 unsigned long nr_running(void)
2032 {
2033         unsigned long i, sum = 0;
2034
2035         for_each_online_cpu(i)
2036                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2037
2038         return sum;
2039 }
2040
2041 unsigned long long nr_context_switches(void)
2042 {
2043         int i;
2044         unsigned long long sum = 0;
2045
2046         for_each_possible_cpu(i)
2047                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2048
2049         return sum;
2050 }
2051
2052 unsigned long nr_iowait(void)
2053 {
2054         unsigned long i, sum = 0;
2055
2056         for_each_possible_cpu(i)
2057                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2058
2059         return sum;
2060 }
2061
2062 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2063 {
2064         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2065         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2066 }
2067
2068 #ifdef CONFIG_SMP
2069
2070 /*
2071  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2072  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2073  */
2074 void sched_exec(void)
2075 {
2076         struct task_struct *p = current;
2077         unsigned long flags;
2078         int dest_cpu;
2079
2080         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2081         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2082         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2083                 goto unlock;
2084
2085         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2086                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2087
2088                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2089                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2090                 return;
2091         }
2092 unlock:
2093         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2094 }
2095
2096 #endif
2097
2098 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2099 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2100
2101 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2102 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2103
2104 /*
2105  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2106  * @p in case that task is currently running.
2107  *
2108  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2109  */
2110 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2111 {
2112         u64 ns = 0;
2113
2114         if (task_current(rq, p)) {
2115                 update_rq_clock(rq);
2116                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2117                 if ((s64)ns < 0)
2118                         ns = 0;
2119         }
2120
2121         return ns;
2122 }
2123
2124 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2125 {
2126         unsigned long flags;
2127         struct rq *rq;
2128         u64 ns = 0;
2129
2130         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2131         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2132         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2133
2134         return ns;
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Return accounted runtime for the task.
2139  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2140  * pending runtime that have not been accounted yet.
2141  */
2142 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2143 {
2144         unsigned long flags;
2145         struct rq *rq;
2146         u64 ns = 0;
2147
2148         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2149         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2150         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2151
2152         return ns;
2153 }
2154
2155 /*
2156  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2157  * We call it with interrupts disabled.
2158  */
2159 void scheduler_tick(void)
2160 {
2161         int cpu = smp_processor_id();
2162         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2163         struct task_struct *curr = rq->curr;
2164
2165         sched_clock_tick();
2166
2167         raw_spin_lock(&rq->lock);
2168         update_rq_clock(rq);
2169         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2170         update_cpu_load_active(rq);
2171         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2172
2173         perf_event_task_tick();
2174
2175 #ifdef CONFIG_SMP
2176         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2177         trigger_load_balance(rq, cpu);
2178 #endif
2179         rq_last_tick_reset(rq);
2180 }
2181
2182 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2183 /**
2184  * scheduler_tick_max_deferment
2185  *
2186  * Keep at least one tick per second when a single
2187  * active task is running because the scheduler doesn't
2188  * yet completely support full dynticks environment.
2189  *
2190  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2191  * balancing, etc... continue to move forward, even
2192  * with a very low granularity.
2193  *
2194  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2195  */
2196 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2197 {
2198         struct rq *rq = this_rq();
2199         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2200
2201         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2202
2203         if (time_before_eq(next, now))
2204                 return 0;
2205
2206         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2207 }
2208 #endif
2209
2210 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2211 {
2212         if (in_lock_functions(addr)) {
2213                 addr = CALLER_ADDR2;
2214                 if (in_lock_functions(addr))
2215                         addr = CALLER_ADDR3;
2216         }
2217         return addr;
2218 }
2219
2220 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2221                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2222
2223 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2224 {
2225 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2226         /*
2227          * Underflow?
2228          */
2229         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2230                 return;
2231 #endif
2232         add_preempt_count_notrace(val);
2233 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2234         /*
2235          * Spinlock count overflowing soon?
2236          */
2237         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2238                                 PREEMPT_MASK - 10);
2239 #endif
2240         if (preempt_count() == val)
2241                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2242 }
2243 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2244
2245 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2246 {
2247 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2248         /*
2249          * Underflow?
2250          */
2251         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2252                 return;
2253         /*
2254          * Is the spinlock portion underflowing?
2255          */
2256         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2257                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2258                 return;
2259 #endif
2260
2261         if (preempt_count() == val)
2262                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2263         sub_preempt_count_notrace(val);
2264 }
2265 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2266
2267 #endif
2268
2269 /*
2270  * Print scheduling while atomic bug:
2271  */
2272 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2273 {
2274         if (oops_in_progress)
2275                 return;
2276
2277         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2278                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2279
2280         debug_show_held_locks(prev);
2281         print_modules();
2282         if (irqs_disabled())
2283                 print_irqtrace_events(prev);
2284         dump_stack();
2285         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2286 }
2287
2288 /*
2289  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2290  */
2291 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2292 {
2293         /*
2294          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2295          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2296          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2297          */
2298         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2299                 __schedule_bug(prev);
2300         rcu_sleep_check();
2301
2302         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2303
2304         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2305 }
2306
2307 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2308 {
2309         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2310                 update_rq_clock(rq);
2311         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Pick up the highest-prio task:
2316  */
2317 static inline struct task_struct *
2318 pick_next_task(struct rq *rq)
2319 {
2320         const struct sched_class *class;
2321         struct task_struct *p;
2322
2323         /*
2324          * Optimization: we know that if all tasks are in
2325          * the fair class we can call that function directly:
2326          */
2327         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2328                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2329                 if (likely(p))
2330                         return p;
2331         }
2332
2333         for_each_class(class) {
2334                 p = class->pick_next_task(rq);
2335                 if (p)
2336                         return p;
2337         }
2338
2339         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2340 }
2341
2342 /*
2343  * __schedule() is the main scheduler function.
2344  *
2345  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2346  *
2347  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2348  *
2349  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2350  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2351  *
2352  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2353  *      interrupt handler scheduler_tick().
2354  *
2355  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2356  *      task to the run-queue and that's it.
2357  *
2358  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2359  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2360  *      called on the nearest possible occasion:
2361  *
2362  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2363  *
2364  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2365  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2366  *           spin_unlock()!)
2367  *
2368  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2369  *           preemptible context
2370  *
2371  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2372  *         then at the next:
2373  *
2374  *          - cond_resched() call
2375  *          - explicit schedule() call
2376  *          - return from syscall or exception to user-space
2377  *          - return from interrupt-handler to user-space
2378  */
2379 static void __sched __schedule(void)
2380 {
2381         struct task_struct *prev, *next;
2382         unsigned long *switch_count;
2383         struct rq *rq;
2384         int cpu;
2385
2386 need_resched:
2387         preempt_disable();
2388         cpu = smp_processor_id();
2389         rq = cpu_rq(cpu);
2390         rcu_note_context_switch(cpu);
2391         prev = rq->curr;
2392
2393         schedule_debug(prev);
2394
2395         if (sched_feat(HRTICK))
2396                 hrtick_clear(rq);
2397
2398         /*
2399          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2400          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2401          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2402          */
2403         smp_mb__before_spinlock();
2404         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2405
2406         switch_count = &prev->nivcsw;
2407         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2408                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2409                         prev->state = TASK_RUNNING;
2410                 } else {
2411                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2412                         prev->on_rq = 0;
2413
2414                         /*
2415                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2416                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2417                          * concurrency.
2418                          */
2419                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2420                                 struct task_struct *to_wakeup;
2421
2422                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2423                                 if (to_wakeup)
2424                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2425                         }
2426                 }
2427                 switch_count = &prev->nvcsw;
2428         }
2429
2430         pre_schedule(rq, prev);
2431
2432         if (unlikely(!rq->nr_running))
2433                 idle_balance(cpu, rq);
2434
2435         put_prev_task(rq, prev);
2436         next = pick_next_task(rq);
2437         clear_tsk_need_resched(prev);
2438         clear_preempt_need_resched();
2439         rq->skip_clock_update = 0;
2440
2441         if (likely(prev != next)) {
2442                 rq->nr_switches++;
2443                 rq->curr = next;
2444                 ++*switch_count;
2445
2446                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2447                 /*
2448                  * The context switch have flipped the stack from under us
2449                  * and restored the local variables which were saved when
2450                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2451                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2452                  */
2453                 cpu = smp_processor_id();
2454                 rq = cpu_rq(cpu);
2455         } else
2456                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2457
2458         post_schedule(rq);
2459
2460         sched_preempt_enable_no_resched();
2461         if (need_resched())
2462                 goto need_resched;
2463 }
2464
2465 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2466 {
2467         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2468                 return;
2469         /*
2470          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2471          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2472          */
2473         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2474                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2475 }
2476
2477 asmlinkage void __sched schedule(void)
2478 {
2479         struct task_struct *tsk = current;
2480
2481         sched_submit_work(tsk);
2482         __schedule();
2483 }
2484 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2485
2486 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2487 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2488 {
2489         /*
2490          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2491          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2492          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2493          * we find a better solution.
2494          */
2495         user_exit();
2496         schedule();
2497         user_enter();
2498 }
2499 #endif
2500
2501 /**
2502  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2503  *
2504  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2505  */
2506 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2507 {
2508         sched_preempt_enable_no_resched();
2509         schedule();
2510         preempt_disable();
2511 }
2512
2513 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2514 /*
2515  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2516  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2517  * occur there and call schedule directly.
2518  */
2519 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2520 {
2521         /*
2522          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2523          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2524          */
2525         if (likely(!preemptible()))
2526                 return;
2527
2528         do {
2529                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2530                 __schedule();
2531                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
2532
2533                 /*
2534                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2535                  * between schedule and now.
2536                  */
2537                 barrier();
2538         } while (need_resched());
2539 }
2540 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2541
2542 /*
2543  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2544  * off of irq context.
2545  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2546  * protect us against recursive calling from irq.
2547  */
2548 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2549 {
2550         enum ctx_state prev_state;
2551
2552         /* Catch callers which need to be fixed */
2553         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2554
2555         prev_state = exception_enter();
2556
2557         do {
2558                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2559                 local_irq_enable();
2560                 __schedule();
2561                 local_irq_disable();
2562                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
2563
2564                 /*
2565                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2566                  * between schedule and now.
2567                  */
2568                 barrier();
2569         } while (need_resched());
2570
2571         exception_exit(prev_state);
2572 }
2573
2574 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2575
2576 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2577                           void *key)
2578 {
2579         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2582
2583 /*
2584  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
2585  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
2586  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
2587  *
2588  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
2589  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
2590  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
2591  */
2592 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2593                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
2594 {
2595         wait_queue_t *curr, *next;
2596
2597         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
2598                 unsigned flags = curr->flags;
2599
2600                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
2601                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
2602                         break;
2603         }
2604 }
2605
2606 /**
2607  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
2608  * @q: the waitqueue
2609  * @mode: which threads
2610  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2611  * @key: is directly passed to the wakeup function
2612  *
2613  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2614  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2615  */
2616 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2617                         int nr_exclusive, void *key)
2618 {
2619         unsigned long flags;
2620
2621         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2622         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
2623         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2624 }
2625 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
2626
2627 /*
2628  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
2629  */
2630 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
2631 {
2632         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
2633 }
2634 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
2635
2636 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
2637 {
2638         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
2639 }
2640 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
2641
2642 /**
2643  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
2644  * @q: the waitqueue
2645  * @mode: which threads
2646  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
2647  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
2648  *
2649  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
2650  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
2651  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
2652  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
2653  *
2654  * On UP it can prevent extra preemption.
2655  *
2656  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2657  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2658  */
2659 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
2660                         int nr_exclusive, void *key)
2661 {
2662         unsigned long flags;
2663         int wake_flags = WF_SYNC;
2664
2665         if (unlikely(!q))
2666                 return;
2667
2668         if (unlikely(nr_exclusive != 1))
2669                 wake_flags = 0;
2670
2671         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2672         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
2673         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2674 }
2675 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
2676
2677 /*
2678  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
2679  */
2680 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
2681 {
2682         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
2683 }
2684 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
2685
2686 /**
2687  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
2688  * @x:  holds the state of this particular completion
2689  *
2690  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
2691  * awakened in the same order in which they were queued.
2692  *
2693  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
2694  *
2695  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2696  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2697  */
2698 void complete(struct completion *x)
2699 {
2700         unsigned long flags;
2701
2702         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2703         x->done++;
2704         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
2705         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2706 }
2707 EXPORT_SYMBOL(complete);
2708
2709 /**
2710  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
2711  * @x:  holds the state of this particular completion
2712  *
2713  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
2714  *
2715  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2716  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2717  */
2718 void complete_all(struct completion *x)
2719 {
2720         unsigned long flags;
2721
2722         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2723         x->done += UINT_MAX/2;
2724         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
2725         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2726 }
2727 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
2728
2729 static inline long __sched
2730 do_wait_for_common(struct completion *x,
2731                    long (*action)(long), long timeout, int state)
2732 {
2733         if (!x->done) {
2734                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2735
2736                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
2737                 do {
2738                         if (signal_pending_state(state, current)) {
2739                                 timeout = -ERESTARTSYS;
2740                                 break;
2741                         }
2742                         __set_current_state(state);
2743                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2744                         timeout = action(timeout);
2745                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2746                 } while (!x->done && timeout);
2747                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
2748                 if (!x->done)
2749                         return timeout;
2750         }
2751         x->done--;
2752         return timeout ?: 1;
2753 }
2754
2755 static inline long __sched
2756 __wait_for_common(struct completion *x,
2757                   long (*action)(long), long timeout, int state)
2758 {
2759         might_sleep();
2760
2761         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
2762         timeout = do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
2763         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
2764         return timeout;
2765 }
2766
2767 static long __sched
2768 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
2769 {
2770         return __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
2771 }
2772
2773 static long __sched
2774 wait_for_common_io(struct completion *x, long timeout, int state)
2775 {
2776         return __wait_for_common(x, io_schedule_timeout, timeout, state);
2777 }
2778
2779 /**
2780  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
2781  * @x:  holds the state of this particular completion
2782  *
2783  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2784  * interruptible and there is no timeout.
2785  *
2786  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
2787  * and interrupt capability. Also see complete().
2788  */
2789 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
2790 {
2791         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2792 }
2793 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
2794
2795 /**
2796  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2797  * @x:  holds the state of this particular completion
2798  * @timeout:  timeout value in jiffies
2799  *
2800  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2801  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2802  * interruptible.
2803  *
2804  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2805  * till timeout) if completed.
2806  */
2807 unsigned long __sched
2808 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2809 {
2810         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2811 }
2812 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
2813
2814 /**
2815  * wait_for_completion_io: - waits for completion of a task
2816  * @x:  holds the state of this particular completion
2817  *
2818  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
2819  * interruptible and there is no timeout. The caller is accounted as waiting
2820  * for IO.
2821  */
2822 void __sched wait_for_completion_io(struct completion *x)
2823 {
2824         wait_for_common_io(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2825 }
2826 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io);
2827
2828 /**
2829  * wait_for_completion_io_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
2830  * @x:  holds the state of this particular completion
2831  * @timeout:  timeout value in jiffies
2832  *
2833  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2834  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
2835  * interruptible. The caller is accounted as waiting for IO.
2836  *
2837  * Return: 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of jiffies left
2838  * till timeout) if completed.
2839  */
2840 unsigned long __sched
2841 wait_for_completion_io_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
2842 {
2843         return wait_for_common_io(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2844 }
2845 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_io_timeout);
2846
2847 /**
2848  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
2849  * @x:  holds the state of this particular completion
2850  *
2851  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
2852  * interruptible.
2853  *
2854  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2855  */
2856 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
2857 {
2858         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
2859         if (t == -ERESTARTSYS)
2860                 return t;
2861         return 0;
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
2864
2865 /**
2866  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
2867  * @x:  holds the state of this particular completion
2868  * @timeout:  timeout value in jiffies
2869  *
2870  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
2871  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
2872  *
2873  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2874  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2875  */
2876 long __sched
2877 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
2878                                           unsigned long timeout)
2879 {
2880         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
2881 }
2882 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
2883
2884 /**
2885  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
2886  * @x:  holds the state of this particular completion
2887  *
2888  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
2889  * interrupted by a kill signal.
2890  *
2891  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
2892  */
2893 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
2894 {
2895         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
2896         if (t == -ERESTARTSYS)
2897                 return t;
2898         return 0;
2899 }
2900 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
2901
2902 /**
2903  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
2904  * @x:  holds the state of this particular completion
2905  * @timeout:  timeout value in jiffies
2906  *
2907  * This waits for either a completion of a specific task to be
2908  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
2909  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
2910  *
2911  * Return: -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out, positive (at least 1,
2912  * or number of jiffies left till timeout) if completed.
2913  */
2914 long __sched
2915 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
2916                                      unsigned long timeout)
2917 {
2918         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
2919 }
2920 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
2921
2922 /**
2923  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
2924  *      @x:     completion structure
2925  *
2926  *      Return: 0 if a decrement cannot be done without blocking
2927  *               1 if a decrement succeeded.
2928  *
2929  *      If a completion is being used as a counting completion,
2930  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
2931  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
2932  *      is protecting is not available.
2933  */
2934 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
2935 {
2936         unsigned long flags;
2937         int ret = 1;
2938
2939         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2940         if (!x->done)
2941                 ret = 0;
2942         else
2943                 x->done--;
2944         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2945         return ret;
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
2948
2949 /**
2950  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
2951  *      @x:     completion structure
2952  *
2953  *      Return: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
2954  *               1 if there are no waiters.
2955  *
2956  */
2957 bool completion_done(struct completion *x)
2958 {
2959         unsigned long flags;
2960         int ret = 1;
2961
2962         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
2963         if (!x->done)
2964                 ret = 0;
2965         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
2966         return ret;
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
2969
2970 static long __sched
2971 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2972 {
2973         unsigned long flags;
2974         wait_queue_t wait;
2975
2976         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2977
2978         __set_current_state(state);
2979
2980         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2981         __add_wait_queue(q, &wait);
2982         spin_unlock(&q->lock);
2983         timeout = schedule_timeout(timeout);
2984         spin_lock_irq(&q->lock);
2985         __remove_wait_queue(q, &wait);
2986         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2987
2988         return timeout;
2989 }
2990
2991 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2992 {
2993         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2996
2997 long __sched
2998 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2999 {
3000         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3001 }
3002 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3003
3004 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3005 {
3006         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3007 }
3008 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3009
3010 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3011 {
3012         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3013 }
3014 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3015
3016 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3017
3018 /*
3019  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3020  * @p: task
3021  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3022  *
3023  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3024  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3025  *
3026  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3027  */
3028 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3029 {
3030         int oldprio, on_rq, running;
3031         struct rq *rq;
3032         const struct sched_class *prev_class;
3033
3034         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3035
3036         rq = __task_rq_lock(p);
3037
3038         /*
3039          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3040          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3041          *
3042          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3043          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3044          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3045          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3046          * with interrupts disabled and will complete the lock
3047          * protected section without being interrupted. So there is no
3048          * real need to boost.
3049          */
3050         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3051                 WARN_ON(p != rq->curr);
3052                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3053                 goto out_unlock;
3054         }
3055
3056         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3057         oldprio = p->prio;
3058         prev_class = p->sched_class;
3059         on_rq = p->on_rq;
3060         running = task_current(rq, p);
3061         if (on_rq)
3062                 dequeue_task(rq, p, 0);
3063         if (running)
3064                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3065
3066         if (rt_prio(prio))
3067                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3068         else
3069                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3070
3071         p->prio = prio;
3072
3073         if (running)
3074                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3075         if (on_rq)
3076                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3077
3078         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3079 out_unlock:
3080         __task_rq_unlock(rq);
3081 }
3082 #endif
3083 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3084 {
3085         int old_prio, delta, on_rq;
3086         unsigned long flags;
3087         struct rq *rq;
3088
3089         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3090                 return;
3091         /*
3092          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3093          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3094          */
3095         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3096         /*
3097          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3098          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3099          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3100          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3101          */
3102         if (task_has_rt_policy(p)) {
3103                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3104                 goto out_unlock;
3105         }
3106         on_rq = p->on_rq;
3107         if (on_rq)
3108                 dequeue_task(rq, p, 0);
3109
3110         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3111         set_load_weight(p);
3112         old_prio = p->prio;
3113         p->prio = effective_prio(p);
3114         delta = p->prio - old_prio;
3115
3116         if (on_rq) {
3117                 enqueue_task(rq, p, 0);
3118                 /*
3119                  * If the task increased its priority or is running and
3120                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3121                  */
3122                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3123                         resched_task(rq->curr);
3124         }
3125 out_unlock:
3126         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3127 }
3128 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3129
3130 /*
3131  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3132  * @p: task
3133  * @nice: nice value
3134  */
3135 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3136 {
3137         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3138         int nice_rlim = 20 - nice;
3139
3140         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3141                 capable(CAP_SYS_NICE));
3142 }
3143
3144 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3145
3146 /*
3147  * sys_nice - change the priority of the current process.
3148  * @increment: priority increment
3149  *
3150  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3151  * does similar things.
3152  */
3153 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3154 {
3155         long nice, retval;
3156
3157         /*
3158          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3159          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3160          * and we have a single winner.
3161          */
3162         if (increment < -40)
3163                 increment = -40;
3164         if (increment > 40)
3165                 increment = 40;
3166
3167         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3168         if (nice < -20)
3169                 nice = -20;
3170         if (nice > 19)
3171                 nice = 19;
3172
3173         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3174                 return -EPERM;
3175
3176         retval = security_task_setnice(current, nice);
3177         if (retval)
3178                 return retval;
3179
3180         set_user_nice(current, nice);
3181         return 0;
3182 }
3183
3184 #endif
3185
3186 /**
3187  * task_prio - return the priority value of a given task.
3188  * @p: the task in question.
3189  *
3190  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3191  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3192  * around 0, value goes from -16 to +15.
3193  */
3194 int task_prio(const struct task_struct *p)
3195 {
3196         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3197 }
3198
3199 /**
3200  * task_nice - return the nice value of a given task.
3201  * @p: the task in question.
3202  *
3203  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3204  */
3205 int task_nice(const struct task_struct *p)
3206 {
3207         return TASK_NICE(p);
3208 }
3209 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3210
3211 /**
3212  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3213  * @cpu: the processor in question.
3214  *
3215  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3216  */
3217 int idle_cpu(int cpu)
3218 {
3219         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3220
3221         if (rq->curr != rq->idle)
3222                 return 0;
3223
3224         if (rq->nr_running)
3225                 return 0;
3226
3227 #ifdef CONFIG_SMP
3228         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3229                 return 0;
3230 #endif
3231
3232         return 1;
3233 }
3234
3235 /**
3236  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3237  * @cpu: the processor in question.
3238  *
3239  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3240  */
3241 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3242 {
3243         return cpu_rq(cpu)->idle;
3244 }
3245
3246 /**
3247  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3248  * @pid: the pid in question.
3249  *
3250  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3251  */
3252 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3253 {
3254         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3255 }
3256
3257 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3258 static void
3259 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3260 {
3261         p->policy = policy;
3262         p->rt_priority = prio;
3263         p->normal_prio = normal_prio(p);
3264         /* we are holding p->pi_lock already */
3265         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3266         if (rt_prio(p->prio))
3267                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3268         else
3269                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3270         set_load_weight(p);
3271 }
3272
3273 /*
3274  * check the target process has a UID that matches the current process's
3275  */
3276 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3277 {
3278         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3279         bool match;
3280
3281         rcu_read_lock();
3282         pcred = __task_cred(p);
3283         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3284                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3285         rcu_read_unlock();
3286         return match;
3287 }
3288
3289 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3290                                 const struct sched_param *param, bool user)
3291 {
3292         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3293         unsigned long flags;
3294         const struct sched_class *prev_class;
3295         struct rq *rq;
3296         int reset_on_fork;
3297
3298         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3299         BUG_ON(in_interrupt());
3300 recheck:
3301         /* double check policy once rq lock held */
3302         if (policy < 0) {
3303                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3304                 policy = oldpolicy = p->policy;
3305         } else {
3306                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3307                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3308
3309                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3310                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3311                                 policy != SCHED_IDLE)
3312                         return -EINVAL;
3313         }
3314
3315         /*
3316          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3317          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3318          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3319          */
3320         if (param->sched_priority < 0 ||
3321             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3322             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3323                 return -EINVAL;
3324         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3325                 return -EINVAL;
3326
3327         /*
3328          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3329          */
3330         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3331                 if (rt_policy(policy)) {
3332                         unsigned long rlim_rtprio =
3333                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3334
3335                         /* can't set/change the rt policy */
3336                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3337                                 return -EPERM;
3338
3339                         /* can't increase priority */
3340                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3341                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3342                                 return -EPERM;
3343                 }
3344
3345                 /*
3346                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3347                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3348                  */
3349                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3350                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3351                                 return -EPERM;
3352                 }
3353
3354                 /* can't change other user's priorities */
3355                 if (!check_same_owner(p))
3356                         return -EPERM;
3357
3358                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3359                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3360                         return -EPERM;
3361         }
3362
3363         if (user) {
3364                 retval = security_task_setscheduler(p);
3365                 if (retval)
3366                         return retval;
3367         }
3368
3369         /*
3370          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3371          * changing the priority of the task:
3372          *
3373          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3374          * runqueue lock must be held.
3375          */
3376         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3377
3378         /*
3379          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3380          */
3381         if (p == rq->stop) {
3382                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3383                 return -EINVAL;
3384         }
3385
3386         /*
3387          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3388          */
3389         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3390                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3391                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3392                 return 0;
3393         }
3394
3395 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3396         if (user) {
3397                 /*
3398                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3399                  * assigned.
3400                  */
3401                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3402                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3403                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3404                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3405                         return -EPERM;
3406                 }
3407         }
3408 #endif
3409
3410         /* recheck policy now with rq lock held */
3411         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3412                 policy = oldpolicy = -1;
3413                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3414                 goto recheck;
3415         }
3416         on_rq = p->on_rq;
3417         running = task_current(rq, p);
3418         if (on_rq)
3419                 dequeue_task(rq, p, 0);
3420         if (running)
3421                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3422
3423         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3424
3425         oldprio = p->prio;
3426         prev_class = p->sched_class;
3427         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3428
3429         if (running)
3430                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3431         if (on_rq)
3432                 enqueue_task(rq, p, 0);
3433
3434         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3435         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3436
3437         rt_mutex_adjust_pi(p);
3438
3439         return 0;
3440 }
3441
3442 /**
3443  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3444  * @p: the task in question.
3445  * @policy: new policy.
3446  * @param: structure containing the new RT priority.
3447  *
3448  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3449  *
3450  * NOTE that the task may be already dead.
3451  */
3452 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3453                        const struct sched_param *param)
3454 {
3455         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3456 }
3457 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3458
3459 /**
3460  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3461  * @p: the task in question.
3462  * @policy: new policy.
3463  * @param: structure containing the new RT priority.
3464  *
3465  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3466  * current context has permission.  For example, this is needed in
3467  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3468  * but our caller might not have that capability.
3469  *
3470  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3471  */
3472 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3473                                const struct sched_param *param)
3474 {
3475         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3476 }
3477
3478 static int
3479 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3480 {
3481         struct sched_param lparam;
3482         struct task_struct *p;
3483         int retval;
3484
3485         if (!param || pid < 0)
3486                 return -EINVAL;
3487         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3488                 return -EFAULT;
3489
3490         rcu_read_lock();
3491         retval = -ESRCH;
3492         p = find_process_by_pid(pid);
3493         if (p != NULL)
3494                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3495         rcu_read_unlock();
3496
3497         return retval;
3498 }
3499
3500 /**
3501  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3502  * @pid: the pid in question.
3503  * @policy: new policy.
3504  * @param: structure containing the new RT priority.
3505  *
3506  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3507  */
3508 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3509                 struct sched_param __user *, param)
3510 {
3511         /* negative values for policy are not valid */
3512         if (policy < 0)
3513                 return -EINVAL;
3514
3515         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3516 }
3517
3518 /**
3519  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3520  * @pid: the pid in question.
3521  * @param: structure containing the new RT priority.
3522  *
3523  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3524  */
3525 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3526 {
3527         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3528 }
3529
3530 /**
3531  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3532  * @pid: the pid in question.
3533  *
3534  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3535  * code.
3536  */
3537 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3538 {
3539         struct task_struct *p;
3540         int retval;
3541
3542         if (pid < 0)
3543                 return -EINVAL;
3544
3545         retval = -ESRCH;
3546         rcu_read_lock();
3547         p = find_process_by_pid(pid);
3548         if (p) {
3549                 retval = security_task_getscheduler(p);
3550                 if (!retval)
3551                         retval = p->policy
3552                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3553         }
3554         rcu_read_unlock();
3555         return retval;
3556 }
3557
3558 /**
3559  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3560  * @pid: the pid in question.
3561  * @param: structure containing the RT priority.
3562  *
3563  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3564  * code.
3565  */
3566 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3567 {
3568         struct sched_param lp;
3569         struct task_struct *p;
3570         int retval;
3571
3572         if (!param || pid < 0)
3573                 return -EINVAL;
3574
3575         rcu_read_lock();
3576         p = find_process_by_pid(pid);
3577         retval = -ESRCH;
3578         if (!p)
3579                 goto out_unlock;
3580
3581         retval = security_task_getscheduler(p);
3582         if (retval)
3583                 goto out_unlock;
3584
3585         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3586         rcu_read_unlock();
3587
3588         /*
3589          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3590          */
3591         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3592
3593         return retval;
3594
3595 out_unlock:
3596         rcu_read_unlock();
3597         return retval;
3598 }
3599
3600 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3601 {
3602         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3603         struct task_struct *p;
3604         int retval;
3605
3606         get_online_cpus();
3607         rcu_read_lock();
3608
3609         p = find_process_by_pid(pid);
3610         if (!p) {
3611                 rcu_read_unlock();
3612                 put_online_cpus();
3613                 return -ESRCH;
3614         }
3615
3616         /* Prevent p going away */
3617         get_task_struct(p);
3618         rcu_read_unlock();
3619
3620         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3621                 retval = -EINVAL;
3622                 goto out_put_task;
3623         }
3624         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3625                 retval = -ENOMEM;
3626                 goto out_put_task;
3627         }
3628         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3629                 retval = -ENOMEM;
3630                 goto out_free_cpus_allowed;
3631         }
3632         retval = -EPERM;
3633         if (!check_same_owner(p)) {
3634                 rcu_read_lock();
3635                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3636                         rcu_read_unlock();
3637                         goto out_unlock;
3638                 }
3639                 rcu_read_unlock();
3640         }
3641
3642         retval = security_task_setscheduler(p);
3643         if (retval)
3644                 goto out_unlock;
3645
3646         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3647         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3648 again:
3649         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3650
3651         if (!retval) {
3652                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3653                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3654                         /*
3655                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3656                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3657                          * cpuset's cpus_allowed
3658                          */
3659                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3660                         goto again;
3661                 }
3662         }
3663 out_unlock:
3664         free_cpumask_var(new_mask);
3665 out_free_cpus_allowed:
3666         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3667 out_put_task:
3668         put_task_struct(p);
3669         put_online_cpus();
3670         return retval;
3671 }
3672
3673 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3674                              struct cpumask *new_mask)
3675 {
3676         if (len < cpumask_size())
3677                 cpumask_clear(new_mask);
3678         else if (len > cpumask_size())
3679                 len = cpumask_size();
3680
3681         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3682 }
3683
3684 /**
3685  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3686  * @pid: pid of the process
3687  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3688  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3689  *
3690  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3691  */
3692 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3693                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3694 {
3695         cpumask_var_t new_mask;
3696         int retval;
3697
3698         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3699                 return -ENOMEM;
3700
3701         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3702         if (retval == 0)
3703                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3704         free_cpumask_var(new_mask);
3705         return retval;
3706 }
3707
3708 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3709 {
3710         struct task_struct *p;
3711         unsigned long flags;
3712         int retval;
3713
3714         get_online_cpus();
3715         rcu_read_lock();
3716
3717         retval = -ESRCH;
3718         p = find_process_by_pid(pid);
3719         if (!p)
3720                 goto out_unlock;
3721
3722         retval = security_task_getscheduler(p);
3723         if (retval)
3724                 goto out_unlock;
3725
3726         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3727         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
3728         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3729
3730 out_unlock:
3731         rcu_read_unlock();
3732         put_online_cpus();
3733
3734         return retval;
3735 }
3736
3737 /**
3738  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3739  * @pid: pid of the process
3740  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3741  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3742  *
3743  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3744  */
3745 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3746                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3747 {
3748         int ret;
3749         cpumask_var_t mask;
3750
3751         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3752                 return -EINVAL;
3753         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3757                 return -ENOMEM;
3758
3759         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3760         if (ret == 0) {
3761                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3762
3763                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3764                         ret = -EFAULT;
3765                 else
3766                         ret = retlen;
3767         }
3768         free_cpumask_var(mask);
3769
3770         return ret;
3771 }
3772
3773 /**
3774  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3775  *
3776  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3777  * other threads running on this CPU then this function will return.
3778  *
3779  * Return: 0.
3780  */
3781 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3782 {
3783         struct rq *rq = this_rq_lock();
3784
3785         schedstat_inc(rq, yld_count);
3786         current->sched_class->yield_task(rq);
3787
3788         /*
3789          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3790          * no need to preempt or enable interrupts:
3791          */
3792         __release(rq->lock);
3793         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3794         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3795         sched_preempt_enable_no_resched();
3796
3797         schedule();
3798
3799         return 0;
3800 }
3801
3802 static inline int should_resched(void)
3803 {
3804         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
3805 }
3806
3807 static void __cond_resched(void)
3808 {
3809         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3810         __schedule();
3811         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3812 }
3813
3814 int __sched _cond_resched(void)
3815 {
3816         if (should_resched()) {
3817                 __cond_resched();
3818                 return 1;
3819         }
3820         return 0;
3821 }
3822 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3823
3824 /*
3825  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3826  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3827  *
3828  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3829  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3830  * spin_unlock(), once by hand).
3831  */
3832 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3833 {
3834         int resched = should_resched();
3835         int ret = 0;
3836
3837         lockdep_assert_held(lock);
3838
3839         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3840                 spin_unlock(lock);
3841                 if (resched)
3842                         __cond_resched();
3843                 else
3844                         cpu_relax();
3845                 ret = 1;
3846                 spin_lock(lock);
3847         }
3848         return ret;
3849 }
3850 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3851
3852 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3853 {
3854         BUG_ON(!in_softirq());
3855
3856         if (should_resched()) {
3857                 local_bh_enable();
3858                 __cond_resched();
3859                 local_bh_disable();
3860                 return 1;
3861         }
3862         return 0;
3863 }
3864 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3865
3866 /**
3867  * yield - yield the current processor to other threads.
3868  *
3869  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3870  *
3871  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3872  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3873  * it, its already broken.
3874  *
3875  * Typical broken usage is:
3876  *
3877  * while (!event)
3878  *      yield();
3879  *
3880  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3881  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3882  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3883  *
3884  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3885  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3886  * If you still want to use yield(), do not!
3887  */
3888 void __sched yield(void)
3889 {
3890         set_current_state(TASK_RUNNING);
3891         sys_sched_yield();
3892 }
3893 EXPORT_SYMBOL(yield);
3894
3895 /**
3896  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3897  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3898  * processor it's on.
3899  * @p: target task
3900  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3901  *
3902  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3903  * can't go away on us before we can do any checks.
3904  *
3905  * Return:
3906  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3907  *      false (0) if we failed to boost the target.
3908  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3909  */
3910 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3911 {
3912         struct task_struct *curr = current;
3913         struct rq *rq, *p_rq;
3914         unsigned long flags;
3915         int yielded = 0;
3916
3917         local_irq_save(flags);
3918         rq = this_rq();
3919
3920 again:
3921         p_rq = task_rq(p);
3922         /*
3923          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3924          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3925          */
3926         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3927                 yielded = -ESRCH;
3928                 goto out_irq;
3929         }
3930
3931         double_rq_lock(rq, p_rq);
3932         while (task_rq(p) != p_rq) {
3933                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3934                 goto again;
3935         }
3936
3937         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3938                 goto out_unlock;
3939
3940         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3941                 goto out_unlock;
3942
3943         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3944                 goto out_unlock;
3945
3946         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3947         if (yielded) {
3948                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3949                 /*
3950                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3951                  * fairness.
3952                  */
3953                 if (preempt && rq != p_rq)
3954                         resched_task(p_rq->curr);
3955         }
3956
3957 out_unlock:
3958         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3959 out_irq:
3960         local_irq_restore(flags);
3961
3962         if (yielded > 0)
3963                 schedule();
3964
3965         return yielded;
3966 }
3967 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3968
3969 /*
3970  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3971  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3972  */
3973 void __sched io_schedule(void)
3974 {
3975         struct rq *rq = raw_rq();
3976
3977         delayacct_blkio_start();
3978         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3979         blk_flush_plug(current);
3980         current->in_iowait = 1;
3981         schedule();
3982         current->in_iowait = 0;
3983         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3984         delayacct_blkio_end();
3985 }
3986 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3987
3988 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3989 {
3990         struct rq *rq = raw_rq();
3991         long ret;
3992
3993         delayacct_blkio_start();
3994         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3995         blk_flush_plug(current);
3996         current->in_iowait = 1;
3997         ret = schedule_timeout(timeout);
3998         current->in_iowait = 0;
3999         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4000         delayacct_blkio_end();
4001         return ret;
4002 }
4003
4004 /**
4005  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4006  * @policy: scheduling class.
4007  *
4008  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4009  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4010  * On failure, a negative error code is returned.
4011  */
4012 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4013 {
4014         int ret = -EINVAL;
4015
4016         switch (policy) {
4017         case SCHED_FIFO:
4018         case SCHED_RR:
4019                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4020                 break;
4021         case SCHED_NORMAL:
4022         case SCHED_BATCH:
4023         case SCHED_IDLE:
4024                 ret = 0;
4025                 break;
4026         }
4027         return ret;
4028 }
4029
4030 /**
4031  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4032  * @policy: scheduling class.
4033  *
4034  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4035  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4036  * On failure, a negative error code is returned.
4037  */
4038 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4039 {
4040         int ret = -EINVAL;
4041
4042         switch (policy) {
4043         case SCHED_FIFO:
4044         case SCHED_RR:
4045                 ret = 1;
4046                 break;
4047         case SCHED_NORMAL:
4048         case SCHED_BATCH:
4049         case SCHED_IDLE:
4050                 ret = 0;
4051         }
4052         return ret;
4053 }
4054
4055 /**
4056  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4057  * @pid: pid of the process.
4058  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4059  *
4060  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4061  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4062  *
4063  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4064  * an error code.
4065  */
4066 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4067                 struct timespec __user *, interval)
4068 {
4069         struct task_struct *p;
4070         unsigned int time_slice;
4071         unsigned long flags;
4072         struct rq *rq;
4073         int retval;
4074         struct timespec t;
4075
4076         if (pid < 0)
4077                 return -EINVAL;
4078
4079         retval = -ESRCH;
4080         rcu_read_lock();
4081         p = find_process_by_pid(pid);
4082         if (!p)
4083                 goto out_unlock;
4084
4085         retval = security_task_getscheduler(p);
4086         if (retval)
4087                 goto out_unlock;
4088
4089         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4090         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4091         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4092
4093         rcu_read_unlock();
4094         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4095         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4096         return retval;
4097
4098 out_unlock:
4099         rcu_read_unlock();
4100         return retval;
4101 }
4102
4103 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4104
4105 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4106 {
4107         unsigned long free = 0;
4108         int ppid;
4109         unsigned state;
4110
4111         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4112         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4113                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4114 #if BITS_PER_LONG == 32
4115         if (state == TASK_RUNNING)
4116                 printk(KERN_CONT " running  ");
4117         else
4118                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4119 #else
4120         if (state == TASK_RUNNING)
4121                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4122         else
4123                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4124 #endif
4125 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4126         free = stack_not_used(p);
4127 #endif
4128         rcu_read_lock();
4129         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4130         rcu_read_unlock();
4131         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4132                 task_pid_nr(p), ppid,
4133                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4134
4135         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4136         show_stack(p, NULL);
4137 }
4138
4139 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4140 {
4141         struct task_struct *g, *p;
4142
4143 #if BITS_PER_LONG == 32
4144         printk(KERN_INFO
4145                 "  task                PC stack   pid father\n");
4146 #else
4147         printk(KERN_INFO
4148                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4149 #endif
4150         rcu_read_lock();
4151         do_each_thread(g, p) {
4152                 /*
4153                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4154                  * console might take a lot of time:
4155                  */
4156                 touch_nmi_watchdog();
4157                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4158                         sched_show_task(p);
4159         } while_each_thread(g, p);
4160
4161         touch_all_softlockup_watchdogs();
4162
4163 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4164         sysrq_sched_debug_show();
4165 #endif
4166         rcu_read_unlock();
4167         /*
4168          * Only show locks if all tasks are dumped:
4169          */
4170         if (!state_filter)
4171                 debug_show_all_locks();
4172 }
4173
4174 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4175 {
4176         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4177 }
4178
4179 /**
4180  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4181  * @idle: task in question
4182  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4183  *
4184  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4185  * flag, to make booting more robust.
4186  */
4187 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4188 {
4189         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4190         unsigned long flags;
4191
4192         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4193
4194         __sched_fork(idle);
4195         idle->state = TASK_RUNNING;
4196         idle->se.exec_start = sched_clock();
4197
4198         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4199         /*
4200          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4201          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4202          * lockdep check in task_group() will fail.
4203          *
4204          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4205          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4206          *
4207          * Silence PROVE_RCU
4208          */
4209         rcu_read_lock();
4210         __set_task_cpu(idle, cpu);
4211         rcu_read_unlock();
4212
4213         rq->curr = rq->idle = idle;
4214 #if defined(CONFIG_SMP)
4215         idle->on_cpu = 1;
4216 #endif
4217         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4218
4219         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4220         task_thread_info(idle)->preempt_count = PREEMPT_ENABLED;
4221
4222         /*
4223          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4224          */
4225         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4226         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4227         vtime_init_idle(idle, cpu);
4228 #if defined(CONFIG_SMP)
4229         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4230 #endif
4231 }
4232
4233 #ifdef CONFIG_SMP
4234 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4235 {
4236         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4237                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4238
4239         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4240         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4241 }
4242
4243 /*
4244  * This is how migration works:
4245  *
4246  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4247  *    stop_one_cpu().
4248  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4249  *    off the CPU)
4250  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4251  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4252  *    it and puts it into the right queue.
4253  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4254  *    is done.
4255  */
4256
4257 /*
4258  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4259  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4260  * is removed from the allowed bitmask.
4261  *
4262  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4263  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4264  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4265  */
4266 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4267 {
4268         unsigned long flags;
4269         struct rq *rq;
4270         unsigned int dest_cpu;
4271         int ret = 0;
4272
4273         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4274
4275         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4276                 goto out;
4277
4278         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4279                 ret = -EINVAL;
4280                 goto out;
4281         }
4282
4283         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4284
4285         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4286         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4287                 goto out;
4288
4289         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4290         if (p->on_rq) {
4291                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4292                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4293                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4294                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4295                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4296                 return 0;
4297         }
4298 out:
4299         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4300
4301         return ret;
4302 }
4303 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4304
4305 /*
4306  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4307  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4308  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4309  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4310  *
4311  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4312  * as the task is no longer on this CPU.
4313  *
4314  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4315  */
4316 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4317 {
4318         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4319         int ret = 0;
4320
4321         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4322                 return ret;
4323
4324         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4325         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4326
4327         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4328         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4329         /* Already moved. */
4330         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4331                 goto done;
4332         /* Affinity changed (again). */
4333         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4334                 goto fail;
4335
4336         /*
4337          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4338          * placed properly.
4339          */
4340         if (p->on_rq) {
4341                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4342                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4343                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4344                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4345         }
4346 done:
4347         ret = 1;
4348 fail:
4349         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4350         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4351         return ret;
4352 }
4353
4354 /*
4355  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4356  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4357  * 'pushing' onto another runqueue.
4358  */
4359 static int migration_cpu_stop(void *data)
4360 {
4361         struct migration_arg *arg = data;
4362
4363         /*
4364          * The original target cpu might have gone down and we might
4365          * be on another cpu but it doesn't matter.
4366          */
4367         local_irq_disable();
4368         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4369         local_irq_enable();
4370         return 0;
4371 }
4372
4373 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4374
4375 /*
4376  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4377  * offline.
4378  */
4379 void idle_task_exit(void)
4380 {
4381         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4382
4383         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4384
4385         if (mm != &init_mm)
4386                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4387         mmdrop(mm);
4388 }
4389
4390 /*
4391  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4392  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4393  * nr_active count is stable.
4394  *
4395  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4396  */
4397 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4398 {
4399         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4400         if (delta)
4401                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4402 }
4403
4404 /*
4405  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4406  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4407  *
4408  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4409  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4410  * because of lock validation efforts.
4411  */
4412 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4413 {
4414         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4415         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4416         int dest_cpu;
4417
4418         /*
4419          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4420          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4421          *
4422          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4423          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4424          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4425          * done here.
4426          */
4427         rq->stop = NULL;
4428
4429         /*
4430          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4431          * class method both need to have an up-to-date
4432          * value of rq->clock[_task]
4433          */
4434         update_rq_clock(rq);
4435
4436         for ( ; ; ) {
4437                 /*
4438                  * There's this thread running, bail when that's the only
4439                  * remaining thread.
4440                  */
4441                 if (rq->nr_running == 1)
4442                         break;
4443
4444                 next = pick_next_task(rq);
4445                 BUG_ON(!next);
4446                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4447
4448                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4449                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4450                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4451
4452                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4453
4454                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4455         }
4456
4457         rq->stop = stop;
4458 }
4459
4460 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4461
4462 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4463
4464 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4465         {
4466                 .procname       = "sched_domain",
4467                 .mode           = 0555,
4468         },
4469         {}
4470 };
4471
4472 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4473         {
4474                 .procname       = "kernel",
4475                 .mode           = 0555,
4476                 .child          = sd_ctl_dir,
4477         },
4478         {}
4479 };
4480
4481 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4482 {
4483         struct ctl_table *entry =
4484                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4485
4486         return entry;
4487 }
4488
4489 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4490 {
4491         struct ctl_table *entry;
4492
4493         /*
4494          * In the intermediate directories, both the child directory and
4495          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4496          * will always be set. In the lowest directory the names are
4497          * static strings and all have proc handlers.
4498          */
4499         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4500                 if (entry->child)
4501                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4502                 if (entry->proc_handler == NULL)
4503                         kfree(entry->procname);
4504         }
4505
4506         kfree(*tablep);
4507         *tablep = NULL;
4508 }
4509
4510 static int min_load_idx = 0;
4511 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4512
4513 static void
4514 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4515                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4516                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4517                 bool load_idx)
4518 {
4519         entry->procname = procname;
4520         entry->data = data;
4521         entry->maxlen = maxlen;
4522         entry->mode = mode;
4523         entry->proc_handler = proc_handler;
4524
4525         if (load_idx) {
4526                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4527                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4528         }
4529 }
4530
4531 static struct ctl_table *
4532 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4533 {
4534         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4535
4536         if (table == NULL)
4537                 return NULL;
4538
4539         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4540                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4541         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4542                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4543         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4544                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4545         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4546                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4547         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4548                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4549         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4550                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4551         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4552                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4553         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4554                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4555         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4556                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4557         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4558                 &sd->cache_nice_tries,
4559                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4560         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4561                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4562         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4563                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4564         /* &table[12] is terminator */
4565
4566         return table;
4567 }
4568
4569 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4570 {
4571         struct ctl_table *entry, *table;
4572         struct sched_domain *sd;
4573         int domain_num = 0, i;
4574         char buf[32];
4575
4576         for_each_domain(cpu, sd)
4577                 domain_num++;
4578         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4579         if (table == NULL)
4580                 return NULL;
4581
4582         i = 0;
4583         for_each_domain(cpu, sd) {
4584                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4585                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4586                 entry->mode = 0555;
4587                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4588                 entry++;
4589                 i++;
4590         }
4591         return table;
4592 }
4593
4594 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4595 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4596 {
4597         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4598         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4599         char buf[32];
4600
4601         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4602         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4603
4604         if (entry == NULL)
4605                 return;
4606
4607         for_each_possible_cpu(i) {
4608                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4609                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4610                 entry->mode = 0555;
4611                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4612                 entry++;
4613         }
4614
4615         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4616         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4617 }
4618
4619 /* may be called multiple times per register */
4620 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4621 {
4622         if (sd_sysctl_header)
4623                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4624         sd_sysctl_header = NULL;
4625         if (sd_ctl_dir[0].child)
4626                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4627 }
4628 #else
4629 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4630 {
4631 }
4632 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4633 {
4634 }
4635 #endif
4636
4637 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4638 {
4639         if (!rq->online) {
4640                 const struct sched_class *class;
4641
4642                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4643                 rq->online = 1;
4644
4645                 for_each_class(class) {
4646                         if (class->rq_online)
4647                                 class->rq_online(rq);
4648                 }
4649         }
4650 }
4651
4652 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
4653 {
4654         if (rq->online) {
4655                 const struct sched_class *class;
4656
4657                 for_each_class(class) {
4658                         if (class->rq_offline)
4659                                 class->rq_offline(rq);
4660                 }
4661
4662                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4663                 rq->online = 0;
4664         }
4665 }
4666
4667 /*
4668  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4669  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4670  */
4671 static int
4672 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
4673 {
4674         int cpu = (long)hcpu;
4675         unsigned long flags;
4676         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4677
4678         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4679
4680         case CPU_UP_PREPARE:
4681                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
4682                 break;
4683
4684         case CPU_ONLINE:
4685                 /* Update our root-domain */
4686                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4687                 if (rq->rd) {
4688                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4689
4690                         set_rq_online(rq);
4691                 }
4692                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4693                 break;
4694
4695 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4696         case CPU_DYING:
4697                 sched_ttwu_pending();
4698                 /* Update our root-domain */
4699                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4700                 if (rq->rd) {
4701                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
4702                         set_rq_offline(rq);
4703                 }
4704                 migrate_tasks(cpu);
4705                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
4706                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4707                 break;
4708
4709         case CPU_DEAD:
4710                 calc_load_migrate(rq);
4711                 break;
4712 #endif
4713         }
4714
4715         update_max_interval();
4716
4717         return NOTIFY_OK;
4718 }
4719
4720 /*
4721  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4722  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
4723  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
4724  */
4725 static struct notifier_block migration_notifier = {
4726         .notifier_call = migration_call,
4727         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
4728 };
4729
4730 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
4731                                       unsigned long action, void *hcpu)
4732 {
4733         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4734         case CPU_STARTING:
4735         case CPU_DOWN_FAILED:
4736                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
4737                 return NOTIFY_OK;
4738         default:
4739                 return NOTIFY_DONE;
4740         }
4741 }
4742
4743 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
4744                                         unsigned long action, void *hcpu)
4745 {
4746         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4747         case CPU_DOWN_PREPARE:
4748                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
4749                 return NOTIFY_OK;
4750         default:
4751                 return NOTIFY_DONE;
4752         }
4753 }
4754
4755 static int __init migration_init(void)
4756 {
4757         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4758         int err;
4759
4760         /* Initialize migration for the boot CPU */
4761         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4762         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
4763         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4764         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4765
4766         /* Register cpu active notifiers */
4767         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
4768         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
4769
4770         return 0;
4771 }
4772 early_initcall(migration_init);
4773 #endif
4774
4775 #ifdef CONFIG_SMP
4776
4777 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
4778
4779 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4780
4781 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
4782
4783 static int __init sched_debug_setup(char *str)
4784 {
4785         sched_debug_enabled = 1;
4786
4787         return 0;
4788 }
4789 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
4790
4791 static inline bool sched_debug(void)
4792 {
4793         return sched_debug_enabled;
4794 }
4795
4796 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
4797                                   struct cpumask *groupmask)
4798 {
4799         struct sched_group *group = sd->groups;
4800         char str[256];
4801
4802         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
4803         cpumask_clear(groupmask);
4804
4805         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
4806
4807         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4808                 printk("does not load-balance\n");
4809                 if (sd->parent)
4810                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
4811                                         " has parent");
4812                 return -1;
4813         }
4814
4815         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
4816
4817         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
4818                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
4819                                 "CPU%d\n", cpu);
4820         }
4821         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
4822                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
4823                                 " CPU%d\n", cpu);
4824         }
4825
4826         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
4827         do {
4828                 if (!group) {
4829                         printk("\n");
4830                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
4831                         break;
4832                 }
4833
4834                 /*
4835                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
4836                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
4837                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
4838                  */
4839                 if (!group->sgp->power_orig) {
4840                         printk(KERN_CONT "\n");
4841                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
4842                                         "set\n");
4843                         break;
4844                 }
4845
4846                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
4847                         printk(KERN_CONT "\n");
4848                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
4849                         break;
4850                 }
4851
4852                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
4853                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
4854                         printk(KERN_CONT "\n");
4855                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
4856                         break;
4857                 }
4858
4859                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
4860
4861                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
4862
4863                 printk(KERN_CONT " %s", str);
4864                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
4865                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
4866                                 group->sgp->power);
4867                 }
4868
4869                 group = group->next;
4870         } while (group != sd->groups);
4871         printk(KERN_CONT "\n");
4872
4873         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
4874                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
4875
4876         if (sd->parent &&
4877             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
4878                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
4879                         "of domain->span\n");
4880         return 0;
4881 }
4882
4883 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4884 {
4885         int level = 0;
4886
4887         if (!sched_debug_enabled)
4888                 return;
4889
4890         if (!sd) {
4891                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4892                 return;
4893         }
4894
4895         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4896
4897         for (;;) {
4898                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
4899                         break;
4900                 level++;
4901                 sd = sd->parent;
4902                 if (!sd)
4903                         break;
4904         }
4905 }
4906 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
4907 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
4908 static inline bool sched_debug(void)
4909 {
4910         return false;
4911 }
4912 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
4913
4914 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
4915 {
4916         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
4917                 return 1;
4918
4919         /* Following flags need at least 2 groups */
4920         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
4921                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
4922                          SD_BALANCE_FORK |
4923                          SD_BALANCE_EXEC |
4924                          SD_SHARE_CPUPOWER |
4925                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
4926                 if (sd->groups != sd->groups->next)
4927                         return 0;
4928         }
4929
4930         /* Following flags don't use groups */
4931         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
4932                 return 0;
4933
4934         return 1;
4935 }
4936
4937 static int
4938 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
4939 {
4940         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
4941
4942         if (sd_degenerate(parent))
4943                 return 1;
4944
4945         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
4946                 return 0;
4947
4948         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
4949         if (parent->groups == parent->groups->next) {
4950                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
4951                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
4952                                 SD_BALANCE_FORK |
4953                                 SD_BALANCE_EXEC |
4954                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
4955                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
4956                                 SD_PREFER_SIBLING);
4957                 if (nr_node_ids == 1)
4958                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
4959         }
4960         if (~cflags & pflags)
4961                 return 0;
4962
4963         return 1;
4964 }
4965
4966 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
4967 {
4968         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
4969
4970         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
4971         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
4972         free_cpumask_var(rd->online);
4973         free_cpumask_var(rd->span);
4974         kfree(rd);
4975 }
4976
4977 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
4978 {
4979         struct root_domain *old_rd = NULL;
4980         unsigned long flags;
4981
4982         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4983
4984         if (rq->rd) {
4985                 old_rd = rq->rd;
4986
4987                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
4988                         set_rq_offline(rq);
4989
4990                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
4991
4992                 /*
4993                  * If we dont want to free the old_rt yet then
4994                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
4995                  * in this function:
4996                  */
4997                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
4998                         old_rd = NULL;
4999         }
5000
5001         atomic_inc(&rd->refcount);
5002         rq->rd = rd;
5003
5004         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5005         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5006                 set_rq_online(rq);
5007
5008         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5009
5010         if (old_rd)
5011                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5012 }
5013
5014 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5015 {
5016         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5017
5018         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5019                 goto out;
5020         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5021                 goto free_span;
5022         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5023                 goto free_online;
5024
5025         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5026                 goto free_rto_mask;
5027         return 0;
5028
5029 free_rto_mask:
5030         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5031 free_online:
5032         free_cpumask_var(rd->online);
5033 free_span:
5034         free_cpumask_var(rd->span);
5035 out:
5036         return -ENOMEM;
5037 }
5038
5039 /*
5040  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5041  * members (mimicking the global state we have today).
5042  */
5043 struct root_domain def_root_domain;
5044
5045 static void init_defrootdomain(void)
5046 {
5047         init_rootdomain(&def_root_domain);
5048
5049         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5050 }
5051
5052 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5053 {
5054         struct root_domain *rd;
5055
5056         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5057         if (!rd)
5058                 return NULL;
5059
5060         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5061                 kfree(rd);
5062                 return NULL;
5063         }
5064
5065         return rd;
5066 }
5067
5068 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5069 {
5070         struct sched_group *tmp, *first;
5071
5072         if (!sg)
5073                 return;
5074
5075         first = sg;
5076         do {
5077                 tmp = sg->next;
5078
5079                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5080                         kfree(sg->sgp);
5081
5082                 kfree(sg);
5083                 sg = tmp;
5084         } while (sg != first);
5085 }
5086
5087 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5088 {
5089         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5090
5091         /*
5092          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5093          * nuke them all.
5094          */
5095         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5096                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5097         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5098                 kfree(sd->groups->sgp);
5099                 kfree(sd->groups);
5100         }
5101         kfree(sd);
5102 }
5103
5104 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5105 {
5106         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5107 }
5108
5109 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5110 {
5111         for (; sd; sd = sd->parent)
5112                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5113 }
5114
5115 /*
5116  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5117  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5118  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5119  *
5120  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5121  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5122  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5123  */
5124 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5125 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5126 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5127
5128 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5129 {
5130         struct sched_domain *sd;
5131         int id = cpu;
5132         int size = 1;
5133
5134         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5135         if (sd) {
5136                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5137                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5138         }
5139
5140         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5141         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5142         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5143 }
5144
5145 /*
5146  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5147  * hold the hotplug lock.
5148  */
5149 static void
5150 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5151 {
5152         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5153         struct sched_domain *tmp;
5154
5155         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5156         for (tmp = sd; tmp; ) {
5157                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5158                 if (!parent)
5159                         break;
5160
5161                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5162                         tmp->parent = parent->parent;
5163                         if (parent->parent)
5164                                 parent->parent->child = tmp;
5165                         /*
5166                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5167                          * degenerate parent; the spans match for this
5168                          * so the property transfers.
5169                          */
5170                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5171                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5172                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5173                 } else
5174                         tmp = tmp->parent;
5175         }
5176
5177         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5178                 tmp = sd;
5179                 sd = sd->parent;
5180                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5181                 if (sd)
5182                         sd->child = NULL;
5183         }
5184
5185         sched_domain_debug(sd, cpu);
5186
5187         rq_attach_root(rq, rd);
5188         tmp = rq->sd;
5189         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5190         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5191
5192         update_top_cache_domain(cpu);
5193 }
5194
5195 /* cpus with isolated domains */
5196 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5197
5198 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5199 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5200 {
5201         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5202         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5203         return 1;
5204 }
5205
5206 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5207
5208 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5209 {
5210         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5211 }
5212
5213 struct sd_data {
5214         struct sched_domain **__percpu sd;
5215         struct sched_group **__percpu sg;
5216         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5217 };
5218
5219 struct s_data {
5220         struct sched_domain ** __percpu sd;
5221         struct root_domain      *rd;
5222 };
5223
5224 enum s_alloc {
5225         sa_rootdomain,
5226         sa_sd,
5227         sa_sd_storage,
5228         sa_none,
5229 };
5230
5231 struct sched_domain_topology_level;
5232
5233 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5234 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5235
5236 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5237
5238 struct sched_domain_topology_level {
5239         sched_domain_init_f init;
5240         sched_domain_mask_f mask;
5241         int                 flags;
5242         int                 numa_level;
5243         struct sd_data      data;
5244 };
5245
5246 /*
5247  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5248  * domain traversal.
5249  *
5250  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5251  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5252  * range.
5253  *
5254  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5255  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5256  * cpu they're built on, so check that.
5257  *
5258  */
5259 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5260 {
5261         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5262         struct sd_data *sdd = sd->private;
5263         struct sched_domain *sibling;
5264         int i;
5265
5266         for_each_cpu(i, span) {
5267                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5268                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5269                         continue;
5270
5271                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5272         }
5273 }
5274
5275 /*
5276  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5277  * of this group that's also in the iteration mask.
5278  */
5279 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5280 {
5281         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5282 }
5283
5284 static int
5285 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5286 {
5287         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5288         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5289         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5290         struct sd_data *sdd = sd->private;
5291         struct sched_domain *child;
5292         int i;
5293
5294         cpumask_clear(covered);
5295
5296         for_each_cpu(i, span) {
5297                 struct cpumask *sg_span;
5298
5299                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5300                         continue;
5301
5302                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5303
5304                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5305                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5306                         continue;
5307
5308                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5309                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5310
5311                 if (!sg)
5312                         goto fail;
5313
5314                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5315                 if (child->child) {
5316                         child = child->child;
5317                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5318                 } else
5319                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5320
5321                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5322
5323                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5324                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5325                         build_group_mask(sd, sg);
5326
5327                 /*
5328                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5329                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5330                  * die on a /0 trap.
5331                  */
5332                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5333
5334                 /*
5335                  * Make sure the first group of this domain contains the
5336                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5337                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5338                  */
5339                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5340                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5341                         groups = sg;
5342
5343                 if (!first)
5344                         first = sg;
5345                 if (last)
5346                         last->next = sg;
5347                 last = sg;
5348                 last->next = first;
5349         }
5350         sd->groups = groups;
5351
5352         return 0;
5353
5354 fail:
5355         free_sched_groups(first, 0);
5356
5357         return -ENOMEM;
5358 }
5359
5360 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5361 {
5362         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5363         struct sched_domain *child = sd->child;
5364
5365         if (child)
5366                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5367
5368         if (sg) {
5369                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5370                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5371                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5372         }
5373
5374         return cpu;
5375 }
5376
5377 /*
5378  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5379  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5380  * and ->cpu_power to 0.
5381  *
5382  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5383  */
5384 static int
5385 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5386 {
5387         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5388         struct sd_data *sdd = sd->private;
5389         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5390         struct cpumask *covered;
5391         int i;
5392
5393         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5394         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5395
5396         if (cpu != cpumask_first(span))
5397                 return 0;
5398
5399         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5400         covered = sched_domains_tmpmask;
5401
5402         cpumask_clear(covered);
5403
5404         for_each_cpu(i, span) {
5405                 struct sched_group *sg;
5406                 int group, j;
5407
5408                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5409                         continue;
5410
5411                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5412                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5413                 sg->sgp->power = 0;
5414                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5415
5416                 for_each_cpu(j, span) {
5417                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5418                                 continue;
5419
5420                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5421                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5422                 }
5423
5424                 if (!first)
5425                         first = sg;
5426                 if (last)
5427                         last->next = sg;
5428                 last = sg;
5429         }
5430         last->next = first;
5431
5432         return 0;
5433 }
5434
5435 /*
5436  * Initialize sched groups cpu_power.
5437  *
5438  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5439  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5440  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5441  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5442  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5443  * less cpu_power.
5444  */
5445 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5446 {
5447         struct sched_group *sg = sd->groups;
5448
5449         WARN_ON(!sg);
5450
5451         do {
5452                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5453                 sg = sg->next;
5454         } while (sg != sd->groups);
5455
5456         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5457                 return;
5458
5459         update_group_power(sd, cpu);
5460         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5461 }
5462
5463 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5464 {
5465        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5466 }
5467
5468 /*
5469  * Initializers for schedule domains
5470  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5471  */
5472
5473 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5474 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5475 #else
5476 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5477 #endif
5478
5479 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5480 static noinline struct sched_domain *                                   \
5481 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5482 {                                                                       \
5483         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5484         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5485         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5486         sd->private = &tl->data;                                        \
5487         return sd;                                                      \
5488 }
5489
5490 SD_INIT_FUNC(CPU)
5491 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5492  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5493 #endif
5494 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5495  SD_INIT_FUNC(MC)
5496 #endif
5497 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5498  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5499 #endif
5500
5501 static int default_relax_domain_level = -1;
5502 int sched_domain_level_max;
5503
5504 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5505 {
5506         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5507                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5508
5509         return 1;
5510 }
5511 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5512
5513 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5514                                  struct sched_domain_attr *attr)
5515 {
5516         int request;
5517
5518         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5519                 if (default_relax_domain_level < 0)
5520                         return;
5521                 else
5522                         request = default_relax_domain_level;
5523         } else
5524                 request = attr->relax_domain_level;
5525         if (request < sd->level) {
5526                 /* turn off idle balance on this domain */
5527                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5528         } else {
5529                 /* turn on idle balance on this domain */
5530                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5531         }
5532 }
5533
5534 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5535 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5536
5537 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5538                                  const struct cpumask *cpu_map)
5539 {
5540         switch (what) {
5541         case sa_rootdomain:
5542                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5543                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5544         case sa_sd:
5545                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5546         case sa_sd_storage:
5547                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5548         case sa_none:
5549                 break;
5550         }
5551 }
5552
5553 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5554                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5555 {
5556         memset(d, 0, sizeof(*d));
5557
5558         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5559                 return sa_sd_storage;
5560         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5561         if (!d->sd)
5562                 return sa_sd_storage;
5563         d->rd = alloc_rootdomain();
5564         if (!d->rd)
5565                 return sa_sd;
5566         return sa_rootdomain;
5567 }
5568
5569 /*
5570  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5571  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5572  * will not free the data we're using.
5573  */
5574 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5575 {
5576         struct sd_data *sdd = sd->private;
5577
5578         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5579         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5580
5581         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5582                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5583
5584         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5585                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5586 }
5587
5588 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5589 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5590 {
5591         return topology_thread_cpumask(cpu);
5592 }
5593 #endif
5594
5595 /*
5596  * Topology list, bottom-up.
5597  */
5598 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5599 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5600         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5601 #endif
5602 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5603         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5604 #endif
5605 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5606         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5607 #endif
5608         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5609         { NULL, },
5610 };
5611
5612 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5613
5614 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
5615         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
5616
5617 #ifdef CONFIG_NUMA
5618
5619 static int sched_domains_numa_levels;
5620 static int *sched_domains_numa_distance;
5621 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5622 static int sched_domains_curr_level;
5623
5624 static inline int sd_local_flags(int level)
5625 {
5626         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5627                 return 0;
5628
5629         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5630 }
5631
5632 static struct sched_domain *
5633 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5634 {
5635         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5636         int level = tl->numa_level;
5637         int sd_weight = cpumask_weight(
5638                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5639
5640         *sd = (struct sched_domain){
5641                 .min_interval           = sd_weight,
5642                 .max_interval           = 2*sd_weight,
5643                 .busy_factor            = 32,
5644                 .imbalance_pct          = 125,
5645                 .cache_nice_tries       = 2,
5646                 .busy_idx               = 3,
5647                 .idle_idx               = 2,
5648                 .newidle_idx            = 0,
5649                 .wake_idx               = 0,
5650                 .forkexec_idx           = 0,
5651
5652                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
5653                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
5654                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
5655                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
5656                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
5657                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
5658                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
5659                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
5660                                         | 1*SD_SERIALIZE
5661                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
5662                                         | sd_local_flags(level)
5663                                         ,
5664                 .last_balance           = jiffies,
5665                 .balance_interval       = sd_weight,
5666         };
5667         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
5668         sd->private = &tl->data;
5669
5670         /*
5671          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
5672          */
5673         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
5674
5675         return sd;
5676 }
5677
5678 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
5679 {
5680         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
5681 }
5682
5683 static void sched_numa_warn(const char *str)
5684 {
5685         static int done = false;
5686         int i,j;
5687
5688         if (done)
5689                 return;
5690
5691         done = true;
5692
5693         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
5694
5695         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5696                 printk(KERN_WARNING "  ");
5697                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5698                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
5699                 printk(KERN_CONT "\n");
5700         }
5701         printk(KERN_WARNING "\n");
5702 }
5703
5704 static bool find_numa_distance(int distance)
5705 {
5706         int i;
5707
5708         if (distance == node_distance(0, 0))
5709                 return true;
5710
5711         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5712                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
5713                         return true;
5714         }
5715
5716         return false;
5717 }
5718
5719 static void sched_init_numa(void)
5720 {
5721         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
5722         struct sched_domain_topology_level *tl;
5723         int level = 0;
5724         int i, j, k;
5725
5726         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
5727         if (!sched_domains_numa_distance)
5728                 return;
5729
5730         /*
5731          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
5732          * unique distances in the node_distance() table.
5733          *
5734          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
5735          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
5736          */
5737         next_distance = curr_distance;
5738         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
5739                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5740                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5741                                 int distance = node_distance(i, k);
5742
5743                                 if (distance > curr_distance &&
5744                                     (distance < next_distance ||
5745                                      next_distance == curr_distance))
5746                                         next_distance = distance;
5747
5748                                 /*
5749                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
5750                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
5751                                  * equally connected to A.
5752                                  */
5753                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
5754                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
5755
5756                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
5757                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
5758                         }
5759                         if (next_distance != curr_distance) {
5760                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
5761                                 sched_domains_numa_levels = level;
5762                                 curr_distance = next_distance;
5763                         } else break;
5764                 }
5765
5766                 /*
5767                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
5768                  */
5769                 if (!sched_debug())
5770                         break;
5771         }
5772         /*
5773          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
5774          * identity distance node_distance(i,i).
5775          *
5776          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
5777          * numbers.
5778          */
5779
5780         /*
5781          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
5782          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
5783          * the array will contain less then 'level' members. This could be
5784          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
5785          * in other functions.
5786          *
5787          * We reset it to 'level' at the end of this function.
5788          */
5789         sched_domains_numa_levels = 0;
5790
5791         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
5792         if (!sched_domains_numa_masks)
5793                 return;
5794
5795         /*
5796          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
5797          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
5798          */
5799         for (i = 0; i < level; i++) {
5800                 sched_domains_numa_masks[i] =
5801                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
5802                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
5803                         return;
5804
5805                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5806                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
5807                         if (!mask)
5808                                 return;
5809
5810                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
5811
5812                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
5813                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
5814                                         continue;
5815
5816                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
5817                         }
5818                 }
5819         }
5820
5821         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
5822                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
5823         if (!tl)
5824                 return;
5825
5826         /*
5827          * Copy the default topology bits..
5828          */
5829         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
5830                 tl[i] = default_topology[i];
5831
5832         /*
5833          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
5834          */
5835         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
5836                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
5837                         .init = sd_numa_init,
5838                         .mask = sd_numa_mask,
5839                         .flags = SDTL_OVERLAP,
5840                         .numa_level = j,
5841                 };
5842         }
5843
5844         sched_domain_topology = tl;
5845
5846         sched_domains_numa_levels = level;
5847 }
5848
5849 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
5850 {
5851         int i, j;
5852         int node = cpu_to_node(cpu);
5853
5854         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5855                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
5856                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
5857                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5858                 }
5859         }
5860 }
5861
5862 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
5863 {
5864         int i, j;
5865         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
5866                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
5867                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
5868         }
5869 }
5870
5871 /*
5872  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
5873  * are onlined.
5874  */
5875 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5876                                            unsigned long action,
5877                                            void *hcpu)
5878 {
5879         int cpu = (long)hcpu;
5880
5881         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5882         case CPU_ONLINE:
5883                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
5884                 break;
5885
5886         case CPU_DEAD:
5887                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
5888                 break;
5889
5890         default:
5891                 return NOTIFY_DONE;
5892         }
5893
5894         return NOTIFY_OK;
5895 }
5896 #else
5897 static inline void sched_init_numa(void)
5898 {
5899 }
5900
5901 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
5902                                            unsigned long action,
5903                                            void *hcpu)
5904 {
5905         return 0;
5906 }
5907 #endif /* CONFIG_NUMA */
5908
5909 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
5910 {
5911         struct sched_domain_topology_level *tl;
5912         int j;
5913
5914         for_each_sd_topology(tl) {
5915                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5916
5917                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5918                 if (!sdd->sd)
5919                         return -ENOMEM;
5920
5921                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
5922                 if (!sdd->sg)
5923                         return -ENOMEM;
5924
5925                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
5926                 if (!sdd->sgp)
5927                         return -ENOMEM;
5928
5929                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5930                         struct sched_domain *sd;
5931                         struct sched_group *sg;
5932                         struct sched_group_power *sgp;
5933
5934                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
5935                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5936                         if (!sd)
5937                                 return -ENOMEM;
5938
5939                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
5940
5941                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5942                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5943                         if (!sg)
5944                                 return -ENOMEM;
5945
5946                         sg->next = sg;
5947
5948                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
5949
5950                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
5951                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
5952                         if (!sgp)
5953                                 return -ENOMEM;
5954
5955                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
5956                 }
5957         }
5958
5959         return 0;
5960 }
5961
5962 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
5963 {
5964         struct sched_domain_topology_level *tl;
5965         int j;
5966
5967         for_each_sd_topology(tl) {
5968                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
5969
5970                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
5971                         struct sched_domain *sd;
5972
5973                         if (sdd->sd) {
5974                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
5975                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
5976                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
5977                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
5978                         }
5979
5980                         if (sdd->sg)
5981                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
5982                         if (sdd->sgp)
5983                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
5984                 }
5985                 free_percpu(sdd->sd);
5986                 sdd->sd = NULL;
5987                 free_percpu(sdd->sg);
5988                 sdd->sg = NULL;
5989                 free_percpu(sdd->sgp);
5990                 sdd->sgp = NULL;
5991         }
5992 }
5993
5994 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
5995                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
5996                 struct sched_domain *child, int cpu)
5997 {
5998         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
5999         if (!sd)
6000                 return child;
6001
6002         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6003         if (child) {
6004                 sd->level = child->level + 1;
6005                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6006                 child->parent = sd;
6007                 sd->child = child;
6008         }
6009         set_domain_attribute(sd, attr);
6010
6011         return sd;
6012 }
6013
6014 /*
6015  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6016  * to the individual cpus
6017  */
6018 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6019                                struct sched_domain_attr *attr)
6020 {
6021         enum s_alloc alloc_state;
6022         struct sched_domain *sd;
6023         struct s_data d;
6024         int i, ret = -ENOMEM;
6025
6026         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6027         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6028                 goto error;
6029
6030         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6031         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6032                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6033
6034                 sd = NULL;
6035                 for_each_sd_topology(tl) {
6036                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6037                         if (tl == sched_domain_topology)
6038                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6039                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6040                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6041                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6042                                 break;
6043                 }
6044         }
6045
6046         /* Build the groups for the domains */
6047         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6048                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6049                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6050                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6051                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6052                                         goto error;
6053                         } else {
6054                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6055                                         goto error;
6056                         }
6057                 }
6058         }
6059
6060         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6061         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6062                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6063                         continue;
6064
6065                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6066                         claim_allocations(i, sd);
6067                         init_sched_groups_power(i, sd);
6068                 }
6069         }
6070
6071         /* Attach the domains */
6072         rcu_read_lock();
6073         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6074                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6075                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6076         }
6077         rcu_read_unlock();
6078
6079         ret = 0;
6080 error:
6081         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6082         return ret;
6083 }
6084
6085 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6086 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6087 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6088                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6089
6090 /*
6091  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6092  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6093  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6094  */
6095 static cpumask_var_t fallback_doms;
6096
6097 /*
6098  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6099  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6100  * or 0 if it stayed the same.
6101  */
6102 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6103 {
6104         return 0;
6105 }
6106
6107 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6108 {
6109         int i;
6110         cpumask_var_t *doms;
6111
6112         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6113         if (!doms)
6114                 return NULL;
6115         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6116                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6117                         free_sched_domains(doms, i);
6118                         return NULL;
6119                 }
6120         }
6121         return doms;
6122 }
6123
6124 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6125 {
6126         unsigned int i;
6127         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6128                 free_cpumask_var(doms[i]);
6129         kfree(doms);
6130 }
6131
6132 /*
6133  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6134  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6135  * exclude other special cases in the future.
6136  */
6137 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6138 {
6139         int err;
6140
6141         arch_update_cpu_topology();
6142         ndoms_cur = 1;
6143         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6144         if (!doms_cur)
6145                 doms_cur = &fallback_doms;
6146         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6147         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6148         register_sched_domain_sysctl();
6149
6150         return err;
6151 }
6152
6153 /*
6154  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6155  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6156  */
6157 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6158 {
6159         int i;
6160
6161         rcu_read_lock();
6162         for_each_cpu(i, cpu_map)
6163                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6164         rcu_read_unlock();
6165 }
6166
6167 /* handle null as "default" */
6168 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6169                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6170 {
6171         struct sched_domain_attr tmp;
6172
6173         /* fast path */
6174         if (!new && !cur)
6175                 return 1;
6176
6177         tmp = SD_ATTR_INIT;
6178         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6179                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6180                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6181 }
6182
6183 /*
6184  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6185  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6186  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6187  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6188  *
6189  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6190  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6191  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6192  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6193  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6194  * it as it is.
6195  *
6196  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6197  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6198  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6199  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6200  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6201  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6202  *
6203  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6204  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6205  * and it will not create the default domain.
6206  *
6207  * Call with hotplug lock held
6208  */
6209 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6210                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6211 {
6212         int i, j, n;
6213         int new_topology;
6214
6215         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6216
6217         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6218         unregister_sched_domain_sysctl();
6219
6220         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6221         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6222
6223         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6224
6225         /* Destroy deleted domains */
6226         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6227                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6228                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6229                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6230                                 goto match1;
6231                 }
6232                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6233                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6234 match1:
6235                 ;
6236         }
6237
6238         n = ndoms_cur;
6239         if (doms_new == NULL) {
6240                 n = 0;
6241                 doms_new = &fallback_doms;
6242                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6243                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6244         }
6245
6246         /* Build new domains */
6247         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6248                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6249                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6250                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6251                                 goto match2;
6252                 }
6253                 /* no match - add a new doms_new */
6254                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6255 match2:
6256                 ;
6257         }
6258
6259         /* Remember the new sched domains */
6260         if (doms_cur != &fallback_doms)
6261                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6262         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6263         doms_cur = doms_new;
6264         dattr_cur = dattr_new;
6265         ndoms_cur = ndoms_new;
6266
6267         register_sched_domain_sysctl();
6268
6269         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6270 }
6271
6272 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6273
6274 /*
6275  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6276  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6277  * around partition_sched_domains().
6278  *
6279  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6280  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6281  */
6282 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6283                              void *hcpu)
6284 {
6285         switch (action) {
6286         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6287         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6288
6289                 /*
6290                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6291                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6292                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6293                  * domain, ignoring cpusets.
6294                  */
6295                 num_cpus_frozen--;
6296                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6297                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6298                         break;
6299                 }
6300
6301                 /*
6302                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6303                  * restore the original sched domains by considering the
6304                  * cpuset configurations.
6305                  */
6306
6307         case CPU_ONLINE:
6308         case CPU_DOWN_FAILED:
6309                 cpuset_update_active_cpus(true);
6310                 break;
6311         default:
6312                 return NOTIFY_DONE;
6313         }
6314         return NOTIFY_OK;
6315 }
6316
6317 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6318                                void *hcpu)
6319 {
6320         switch (action) {
6321         case CPU_DOWN_PREPARE:
6322                 cpuset_update_active_cpus(false);
6323                 break;
6324         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6325                 num_cpus_frozen++;
6326                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6327                 break;
6328         default:
6329                 return NOTIFY_DONE;
6330         }
6331         return NOTIFY_OK;
6332 }
6333
6334 void __init sched_init_smp(void)
6335 {
6336         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6337
6338         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6339         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6340
6341         sched_init_numa();
6342
6343         get_online_cpus();
6344         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6345         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6346         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6347         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6348                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6349         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6350         put_online_cpus();
6351
6352         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6353         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6354         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6355
6356         init_hrtick();
6357
6358         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6359         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6360                 BUG();
6361         sched_init_granularity();
6362         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6363
6364         init_sched_rt_class();
6365 }
6366 #else
6367 void __init sched_init_smp(void)
6368 {
6369         sched_init_granularity();
6370 }
6371 #endif /* CONFIG_SMP */
6372
6373 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6374
6375 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6376 {
6377         return in_lock_functions(addr) ||
6378                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6379                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6380 }
6381
6382 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6383 /*
6384  * Default task group.
6385  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6386  */
6387 struct task_group root_task_group;
6388 LIST_HEAD(task_groups);
6389 #endif
6390
6391 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6392
6393 void __init sched_init(void)
6394 {
6395         int i, j;
6396         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6397
6398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6399         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6400 #endif
6401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6402         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6403 #endif
6404 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6405         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6406 #endif
6407         if (alloc_size) {
6408                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6409
6410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6411                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6412                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6413
6414                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6415                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6416
6417 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6418 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6419                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6420                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6421
6422                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6423                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6424
6425 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6426 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6427                 for_each_possible_cpu(i) {
6428                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6429                         ptr += cpumask_size();
6430                 }
6431 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6432         }
6433
6434 #ifdef CONFIG_SMP
6435         init_defrootdomain();
6436 #endif
6437
6438         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6439                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6440
6441 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6442         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6443                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6444 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6445
6446 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6447         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6448         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6449         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6450         autogroup_init(&init_task);
6451
6452 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6453
6454         for_each_possible_cpu(i) {
6455                 struct rq *rq;
6456
6457                 rq = cpu_rq(i);
6458                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6459                 rq->nr_running = 0;
6460                 rq->calc_load_active = 0;
6461                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6462                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6463                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6465                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6466                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6467                 /*
6468                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6469                  *
6470                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6471                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6472                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6473                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6474                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6475                  * (se->load.weight).
6476                  *
6477                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6478                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6479                  * then A0's share of the cpu resource is:
6480                  *
6481                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6482                  *
6483                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6484                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6485                  */
6486                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6487                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6488 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6489
6490                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6491 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6492                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6493                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6494 #endif
6495
6496                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6497                         rq->cpu_load[j] = 0;
6498
6499                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6500
6501 #ifdef CONFIG_SMP
6502                 rq->sd = NULL;
6503                 rq->rd = NULL;
6504                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6505                 rq->post_schedule = 0;
6506                 rq->active_balance = 0;
6507                 rq->next_balance = jiffies;
6508                 rq->push_cpu = 0;
6509                 rq->cpu = i;
6510                 rq->online = 0;
6511                 rq->idle_stamp = 0;
6512                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6513                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6514
6515                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6516
6517                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6518 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6519                 rq->nohz_flags = 0;
6520 #endif
6521 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6522                 rq->last_sched_tick = 0;
6523 #endif
6524 #endif
6525                 init_rq_hrtick(rq);
6526                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6527         }
6528
6529         set_load_weight(&init_task);
6530
6531 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6532         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6533 #endif
6534
6535 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6536         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
6537 #endif
6538
6539         /*
6540          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6541          */
6542         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6543         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6544
6545         /*
6546          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6547          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6548          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6549          * when this runqueue becomes "idle".
6550          */
6551         init_idle(current, smp_processor_id());
6552
6553         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6554
6555         /*
6556          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6557          */
6558         current->sched_class = &fair_sched_class;
6559
6560 #ifdef CONFIG_SMP
6561         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6562         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6563         if (cpu_isolated_map == NULL)
6564                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6565         idle_thread_set_boot_cpu();
6566 #endif
6567         init_sched_fair_class();
6568
6569         scheduler_running = 1;
6570 }
6571
6572 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6573 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6574 {
6575         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6576
6577         return (nested == preempt_offset);
6578 }
6579
6580 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6581 {
6582         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6583
6584         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6585         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
6586             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6587                 return;
6588         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6589                 return;
6590         prev_jiffy = jiffies;
6591
6592         printk(KERN_ERR
6593                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6594                         file, line);
6595         printk(KERN_ERR
6596                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6597                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6598                         current->pid, current->comm);
6599
6600         debug_show_held_locks(current);
6601         if (irqs_disabled())
6602                 print_irqtrace_events(current);
6603         dump_stack();
6604 }
6605 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6606 #endif
6607
6608 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6609 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6610 {
6611         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6612         int old_prio = p->prio;
6613         int on_rq;
6614
6615         on_rq = p->on_rq;
6616         if (on_rq)
6617                 dequeue_task(rq, p, 0);
6618         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6619         if (on_rq) {
6620                 enqueue_task(rq, p, 0);
6621                 resched_task(rq->curr);
6622         }
6623
6624         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
6625 }
6626
6627 void normalize_rt_tasks(void)
6628 {
6629         struct task_struct *g, *p;
6630         unsigned long flags;
6631         struct rq *rq;
6632
6633         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
6634         do_each_thread(g, p) {
6635                 /*
6636                  * Only normalize user tasks:
6637                  */
6638                 if (!p->mm)
6639                         continue;
6640
6641                 p->se.exec_start                = 0;
6642 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6643                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
6644                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
6645                 p->se.statistics.block_start    = 0;
6646 #endif
6647
6648                 if (!rt_task(p)) {
6649                         /*
6650                          * Renice negative nice level userspace
6651                          * tasks back to 0:
6652                          */
6653                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6654                                 set_user_nice(p, 0);
6655                         continue;
6656                 }
6657
6658                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6659                 rq = __task_rq_lock(p);
6660
6661                 normalize_task(rq, p);
6662
6663                 __task_rq_unlock(rq);
6664                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6665         } while_each_thread(g, p);
6666
6667         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
6668 }
6669
6670 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6671
6672 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
6673 /*
6674  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
6675  *
6676  * They can only be called when the whole system has been
6677  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6678  * activity can take place. Using them for anything else would
6679  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6680  * under any other configuration.
6681  */
6682
6683 /**
6684  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6685  * @cpu: the processor in question.
6686  *
6687  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6688  *
6689  * Return: The current task for @cpu.
6690  */
6691 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6692 {
6693         return cpu_curr(cpu);
6694 }
6695
6696 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
6697
6698 #ifdef CONFIG_IA64
6699 /**
6700  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6701  * @cpu: the processor in question.
6702  * @p: the task pointer to set.
6703  *
6704  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6705  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
6706  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
6707  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6708  * and caller must save the original value of the current task (see
6709  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6710  * re-starting the system.
6711  *
6712  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6713  */
6714 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6715 {
6716         cpu_curr(cpu) = p;
6717 }
6718
6719 #endif
6720
6721 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6722 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
6723 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
6724
6725 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
6726 {
6727         free_fair_sched_group(tg);
6728         free_rt_sched_group(tg);
6729         autogroup_free(tg);
6730         kfree(tg);
6731 }
6732
6733 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6734 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
6735 {
6736         struct task_group *tg;
6737
6738         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6739         if (!tg)
6740                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6741
6742         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
6743                 goto err;
6744
6745         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
6746                 goto err;
6747
6748         return tg;
6749
6750 err:
6751         free_sched_group(tg);
6752         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6753 }
6754
6755 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6756 {
6757         unsigned long flags;
6758
6759         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6760         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
6761
6762         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
6763
6764         tg->parent = parent;
6765         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
6766         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
6767         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6768 }
6769
6770 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6771 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
6772 {
6773         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6774         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
6775 }
6776
6777 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6778 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6779 {
6780         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6781         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
6782 }
6783
6784 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
6785 {
6786         unsigned long flags;
6787         int i;
6788
6789         /* end participation in shares distribution */
6790         for_each_possible_cpu(i)
6791                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
6792
6793         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
6794         list_del_rcu(&tg->list);
6795         list_del_rcu(&tg->siblings);
6796         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
6797 }
6798
6799 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6800  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6801  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6802  *      reflect its new group.
6803  */
6804 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6805 {
6806         struct task_group *tg;
6807         int on_rq, running;
6808         unsigned long flags;
6809         struct rq *rq;
6810
6811         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6812
6813         running = task_current(rq, tsk);
6814         on_rq = tsk->on_rq;
6815
6816         if (on_rq)
6817                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6818         if (unlikely(running))
6819                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6820
6821         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
6822                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
6823                           struct task_group, css);
6824         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
6825         tsk->sched_task_group = tg;
6826
6827 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6828         if (tsk->sched_class->task_move_group)
6829                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
6830         else
6831 #endif
6832                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
6833
6834         if (unlikely(running))
6835                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6836         if (on_rq)
6837                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6838
6839         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
6840 }
6841 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6842
6843 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
6844 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
6845 {
6846         if (runtime == RUNTIME_INF)
6847                 return 1ULL << 20;
6848
6849         return div64_u64(runtime << 20, period);
6850 }
6851 #endif
6852
6853 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6854 /*
6855  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
6856  */
6857 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
6858
6859 /* Must be called with tasklist_lock held */
6860 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
6861 {
6862         struct task_struct *g, *p;
6863
6864         do_each_thread(g, p) {
6865                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
6866                         return 1;
6867         } while_each_thread(g, p);
6868
6869         return 0;
6870 }
6871
6872 struct rt_schedulable_data {
6873         struct task_group *tg;
6874         u64 rt_period;
6875         u64 rt_runtime;
6876 };
6877
6878 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
6879 {
6880         struct rt_schedulable_data *d = data;
6881         struct task_group *child;
6882         unsigned long total, sum = 0;
6883         u64 period, runtime;
6884
6885         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6886         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
6887
6888         if (tg == d->tg) {
6889                 period = d->rt_period;
6890                 runtime = d->rt_runtime;
6891         }
6892
6893         /*
6894          * Cannot have more runtime than the period.
6895          */
6896         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
6897                 return -EINVAL;
6898
6899         /*
6900          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
6901          */
6902         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
6903                 return -EBUSY;
6904
6905         total = to_ratio(period, runtime);
6906
6907         /*
6908          * Nobody can have more than the global setting allows.
6909          */
6910         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
6911                 return -EINVAL;
6912
6913         /*
6914          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
6915          */
6916         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
6917                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
6918                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
6919
6920                 if (child == d->tg) {
6921                         period = d->rt_period;
6922                         runtime = d->rt_runtime;
6923                 }
6924
6925                 sum += to_ratio(period, runtime);
6926         }
6927
6928         if (sum > total)
6929                 return -EINVAL;
6930
6931         return 0;
6932 }
6933
6934 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
6935 {
6936         int ret;
6937
6938         struct rt_schedulable_data data = {
6939                 .tg = tg,
6940                 .rt_period = period,
6941                 .rt_runtime = runtime,
6942         };
6943
6944         rcu_read_lock();
6945         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
6946         rcu_read_unlock();
6947
6948         return ret;
6949 }
6950
6951 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
6952                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
6953 {
6954         int i, err = 0;
6955
6956         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
6957         read_lock(&tasklist_lock);
6958         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
6959         if (err)
6960                 goto unlock;
6961
6962         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6963         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
6964         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
6965
6966         for_each_possible_cpu(i) {
6967                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
6968
6969                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6970                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
6971                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
6972         }
6973         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
6974 unlock:
6975         read_unlock(&tasklist_lock);
6976         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
6977
6978         return err;
6979 }
6980
6981 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
6982 {
6983         u64 rt_runtime, rt_period;
6984
6985         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
6986         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
6987         if (rt_runtime_us < 0)
6988                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
6989
6990         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
6991 }
6992
6993 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
6994 {
6995         u64 rt_runtime_us;
6996
6997         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
6998                 return -1;
6999
7000         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7001         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7002         return rt_runtime_us;
7003 }
7004
7005 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7006 {
7007         u64 rt_runtime, rt_period;
7008
7009         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7010         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7011
7012         if (rt_period == 0)
7013                 return -EINVAL;
7014
7015         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7016 }
7017
7018 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7019 {
7020         u64 rt_period_us;
7021
7022         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7023         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7024         return rt_period_us;
7025 }
7026
7027 static int sched_rt_global_constraints(void)
7028 {
7029         u64 runtime, period;
7030         int ret = 0;
7031
7032         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7033                 return -EINVAL;
7034
7035         runtime = global_rt_runtime();
7036         period = global_rt_period();
7037
7038         /*
7039          * Sanity check on the sysctl variables.
7040          */
7041         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7042                 return -EINVAL;
7043
7044         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7045         read_lock(&tasklist_lock);
7046         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7047         read_unlock(&tasklist_lock);
7048         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7049
7050         return ret;
7051 }
7052
7053 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7054 {
7055         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7056         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7057                 return 0;
7058
7059         return 1;
7060 }
7061
7062 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7063 static int sched_rt_global_constraints(void)
7064 {
7065         unsigned long flags;
7066         int i;
7067
7068         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7069                 return -EINVAL;
7070
7071         /*
7072          * There's always some RT tasks in the root group
7073          * -- migration, kstopmachine etc..
7074          */
7075         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
7076                 return -EBUSY;
7077
7078         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7079         for_each_possible_cpu(i) {
7080                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7081
7082                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7083                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7084                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7085         }
7086         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7087
7088         return 0;
7089 }
7090 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7091
7092 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7093                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7094                 loff_t *ppos)
7095 {
7096         int ret;
7097         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7098
7099         mutex_lock(&mutex);
7100         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7101         /* make sure that internally we keep jiffies */
7102         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7103         if (!ret && write) {
7104                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7105                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7106         }
7107         mutex_unlock(&mutex);
7108         return ret;
7109 }
7110
7111 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7112                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7113                 loff_t *ppos)
7114 {
7115         int ret;
7116         int old_period, old_runtime;
7117         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7118
7119         mutex_lock(&mutex);
7120         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7121         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7122
7123         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7124
7125         if (!ret && write) {
7126                 ret = sched_rt_global_constraints();
7127                 if (ret) {
7128                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
7129                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7130                 } else {
7131                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7132                         def_rt_bandwidth.rt_period =
7133                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
7134                 }
7135         }
7136         mutex_unlock(&mutex);
7137
7138         return ret;
7139 }
7140
7141 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7142
7143 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7144 {
7145         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7146 }
7147
7148 static struct cgroup_subsys_state *
7149 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7150 {
7151         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7152         struct task_group *tg;
7153
7154         if (!parent) {
7155                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7156                 return &root_task_group.css;
7157         }
7158
7159         tg = sched_create_group(parent);
7160         if (IS_ERR(tg))
7161                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7162
7163         return &tg->css;
7164 }
7165
7166 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7167 {
7168         struct task_group *tg = css_tg(css);
7169         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7170
7171         if (parent)
7172                 sched_online_group(tg, parent);
7173         return 0;
7174 }
7175
7176 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7177 {
7178         struct task_group *tg = css_tg(css);
7179
7180         sched_destroy_group(tg);
7181 }
7182
7183 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7184 {
7185         struct task_group *tg = css_tg(css);
7186
7187         sched_offline_group(tg);
7188 }
7189
7190 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7191                                  struct cgroup_taskset *tset)
7192 {
7193         struct task_struct *task;
7194
7195         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7196 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7197                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7198                         return -EINVAL;
7199 #else
7200                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7201                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7202                         return -EINVAL;
7203 #endif
7204         }
7205         return 0;
7206 }
7207
7208 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7209                               struct cgroup_taskset *tset)
7210 {
7211         struct task_struct *task;
7212
7213         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7214                 sched_move_task(task);
7215 }
7216
7217 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7218                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7219                             struct task_struct *task)
7220 {
7221         /*
7222          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7223          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7224          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7225          */
7226         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7227                 return;
7228
7229         sched_move_task(task);
7230 }
7231
7232 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7233 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7234                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7235 {
7236         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7237 }
7238
7239 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7240                                struct cftype *cft)
7241 {
7242         struct task_group *tg = css_tg(css);
7243
7244         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7245 }
7246
7247 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7248 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7249
7250 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7251 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7252
7253 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7254
7255 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7256 {
7257         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7258         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7259
7260         if (tg == &root_task_group)
7261                 return -EINVAL;
7262
7263         /*
7264          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7265          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7266          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7267          */
7268         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7269                 return -EINVAL;
7270
7271         /*
7272          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7273          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7274          * feasibility.
7275          */
7276         if (period > max_cfs_quota_period)
7277                 return -EINVAL;
7278
7279         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7280         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7281         if (ret)
7282                 goto out_unlock;
7283
7284         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7285         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7286         account_cfs_bandwidth_used(runtime_enabled, runtime_was_enabled);
7287         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7288         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7289         cfs_b->quota = quota;
7290
7291         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7292         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7293         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7294                 /* force a reprogram */
7295                 cfs_b->timer_active = 0;
7296                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7297         }
7298         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7299
7300         for_each_possible_cpu(i) {
7301                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7302                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7303
7304                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7305                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7306                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7307
7308                 if (cfs_rq->throttled)
7309                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7310                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7311         }
7312 out_unlock:
7313         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7314
7315         return ret;
7316 }
7317
7318 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7319 {
7320         u64 quota, period;
7321
7322         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7323         if (cfs_quota_us < 0)
7324                 quota = RUNTIME_INF;
7325         else
7326                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7327
7328         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7329 }
7330
7331 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7332 {
7333         u64 quota_us;
7334
7335         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7336                 return -1;
7337
7338         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7339         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7340
7341         return quota_us;
7342 }
7343
7344 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7345 {
7346         u64 quota, period;
7347
7348         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7349         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7350
7351         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7352 }
7353
7354 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7355 {
7356         u64 cfs_period_us;
7357
7358         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7359         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7360
7361         return cfs_period_us;
7362 }
7363
7364 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7365                                   struct cftype *cft)
7366 {
7367         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7368 }
7369
7370 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7371                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7372 {
7373         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7374 }
7375
7376 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7377                                    struct cftype *cft)
7378 {
7379         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7380 }
7381
7382 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7383                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7384 {
7385         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7386 }
7387
7388 struct cfs_schedulable_data {
7389         struct task_group *tg;
7390         u64 period, quota;
7391 };
7392
7393 /*
7394  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7395  * note: units are usecs
7396  */
7397 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7398                                struct cfs_schedulable_data *d)
7399 {
7400         u64 quota, period;
7401
7402         if (tg == d->tg) {
7403                 period = d->period;
7404                 quota = d->quota;
7405         } else {
7406                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7407                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7408         }
7409
7410         /* note: these should typically be equivalent */
7411         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7412                 return RUNTIME_INF;
7413
7414         return to_ratio(period, quota);
7415 }
7416
7417 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7418 {
7419         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7420         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7421         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7422
7423         if (!tg->parent) {
7424                 quota = RUNTIME_INF;
7425         } else {
7426                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7427
7428                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7429                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7430
7431                 /*
7432                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7433                  * limit is set
7434                  */
7435                 if (quota == RUNTIME_INF)
7436                         quota = parent_quota;
7437                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7438                         return -EINVAL;
7439         }
7440         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7441
7442         return 0;
7443 }
7444
7445 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7446 {
7447         int ret;
7448         struct cfs_schedulable_data data = {
7449                 .tg = tg,
7450                 .period = period,
7451                 .quota = quota,
7452         };
7453
7454         if (quota != RUNTIME_INF) {
7455                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7456                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7457         }
7458
7459         rcu_read_lock();
7460         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7461         rcu_read_unlock();
7462
7463         return ret;
7464 }
7465
7466 static int cpu_stats_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
7467                 struct cgroup_map_cb *cb)
7468 {
7469         struct task_group *tg = css_tg(css);
7470         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7471
7472         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
7473         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
7474         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
7475
7476         return 0;
7477 }
7478 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7479 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7480
7481 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7482 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7483                                 struct cftype *cft, s64 val)
7484 {
7485         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7486 }
7487
7488 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7489                                struct cftype *cft)
7490 {
7491         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7492 }
7493
7494 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7495                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7496 {
7497         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7498 }
7499
7500 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7501                                    struct cftype *cft)
7502 {
7503         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7504 }
7505 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7506
7507 static struct cftype cpu_files[] = {
7508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7509         {
7510                 .name = "shares",
7511                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7512                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7513         },
7514 #endif
7515 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7516         {
7517                 .name = "cfs_quota_us",
7518                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7519                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7520         },
7521         {
7522                 .name = "cfs_period_us",
7523                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7524                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7525         },
7526         {
7527                 .name = "stat",
7528                 .read_map = cpu_stats_show,
7529         },
7530 #endif
7531 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7532         {
7533                 .name = "rt_runtime_us",
7534                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
7535                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
7536         },
7537         {
7538                 .name = "rt_period_us",
7539                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
7540                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
7541         },
7542 #endif
7543         { }     /* terminate */
7544 };
7545
7546 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7547         .name           = "cpu",
7548         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
7549         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
7550         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
7551         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
7552         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7553         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7554         .exit           = cpu_cgroup_exit,
7555         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7556         .base_cftypes   = cpu_files,
7557         .early_init     = 1,
7558 };
7559
7560 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7561
7562 void dump_cpu_task(int cpu)
7563 {
7564         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
7565         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
7566 }