sched: Fix race in task_group()
[linux-2.6.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75
76 #include <asm/switch_to.h>
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/mutex.h>
80 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
81 #include <asm/paravirt.h>
82 #endif
83
84 #include "sched.h"
85 #include "../workqueue_sched.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
91 {
92         unsigned long delta;
93         ktime_t soft, hard, now;
94
95         for (;;) {
96                 if (hrtimer_active(period_timer))
97                         break;
98
99                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
100                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
101
102                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
103                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
104                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
105                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
106                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
107         }
108 }
109
110 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
111 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
112
113 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
114
115 void update_rq_clock(struct rq *rq)
116 {
117         s64 delta;
118
119         if (rq->skip_clock_update > 0)
120                 return;
121
122         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
123         rq->clock += delta;
124         update_rq_clock_task(rq, delta);
125 }
126
127 /*
128  * Debugging: various feature bits
129  */
130
131 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
132         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
133
134 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
135 #include "features.h"
136         0;
137
138 #undef SCHED_FEAT
139
140 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
141 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
142         #name ,
143
144 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
145 #include "features.h"
146         NULL
147 };
148
149 #undef SCHED_FEAT
150
151 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
152 {
153         int i;
154
155         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
156                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
157                         seq_puts(m, "NO_");
158                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
159         }
160         seq_puts(m, "\n");
161
162         return 0;
163 }
164
165 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
166
167 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
168 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
169
170 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
171         jump_label_key__##enabled ,
172
173 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
174 #include "features.h"
175 };
176
177 #undef SCHED_FEAT
178
179 static void sched_feat_disable(int i)
180 {
181         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
182                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
183 }
184
185 static void sched_feat_enable(int i)
186 {
187         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190 #else
191 static void sched_feat_disable(int i) { };
192 static void sched_feat_enable(int i) { };
193 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
194
195 static ssize_t
196 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
197                 size_t cnt, loff_t *ppos)
198 {
199         char buf[64];
200         char *cmp;
201         int neg = 0;
202         int i;
203
204         if (cnt > 63)
205                 cnt = 63;
206
207         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
208                 return -EFAULT;
209
210         buf[cnt] = 0;
211         cmp = strstrip(buf);
212
213         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
214                 neg = 1;
215                 cmp += 3;
216         }
217
218         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
219                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
220                         if (neg) {
221                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
222                                 sched_feat_disable(i);
223                         } else {
224                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
225                                 sched_feat_enable(i);
226                         }
227                         break;
228                 }
229         }
230
231         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
232                 return -EINVAL;
233
234         *ppos += cnt;
235
236         return cnt;
237 }
238
239 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
240 {
241         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
242 }
243
244 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
245         .open           = sched_feat_open,
246         .write          = sched_feat_write,
247         .read           = seq_read,
248         .llseek         = seq_lseek,
249         .release        = single_release,
250 };
251
252 static __init int sched_init_debug(void)
253 {
254         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
255                         &sched_feat_fops);
256
257         return 0;
258 }
259 late_initcall(sched_init_debug);
260 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
261
262 /*
263  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
264  * Limited because this is done with IRQs disabled.
265  */
266 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
267
268 /*
269  * period over which we average the RT time consumption, measured
270  * in ms.
271  *
272  * default: 1s
273  */
274 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
275
276 /*
277  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
278  * default: 1s
279  */
280 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
281
282 __read_mostly int scheduler_running;
283
284 /*
285  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
286  * default: 0.95s
287  */
288 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
289
290
291
292 /*
293  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
294  */
295 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
301
302         for (;;) {
303                 rq = task_rq(p);
304                 raw_spin_lock(&rq->lock);
305                 if (likely(rq == task_rq(p)))
306                         return rq;
307                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
313  */
314 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
315         __acquires(p->pi_lock)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         for (;;) {
321                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
322                 rq = task_rq(p);
323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
324                 if (likely(rq == task_rq(p)))
325                         return rq;
326                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
327                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
328         }
329 }
330
331 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
332         __releases(rq->lock)
333 {
334         raw_spin_unlock(&rq->lock);
335 }
336
337 static inline void
338 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __releases(rq->lock)
340         __releases(p->pi_lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
344 }
345
346 /*
347  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
348  */
349 static struct rq *this_rq_lock(void)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         local_irq_disable();
355         rq = this_rq();
356         raw_spin_lock(&rq->lock);
357
358         return rq;
359 }
360
361 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
362 /*
363  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
364  *
365  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
366  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
367  * reschedule event.
368  *
369  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
370  * rq->lock.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398 /*
399  * called from hardirq (IPI) context
400  */
401 static void __hrtick_start(void *arg)
402 {
403         struct rq *rq = arg;
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
407         rq->hrtick_csd_pending = 0;
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409 }
410
411 /*
412  * Called to set the hrtick timer state.
413  *
414  * called with rq->lock held and irqs disabled
415  */
416 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
420
421         hrtimer_set_expires(timer, time);
422
423         if (rq == this_rq()) {
424                 hrtimer_restart(timer);
425         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
426                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
427                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
428         }
429 }
430
431 static int
432 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
433 {
434         int cpu = (int)(long)hcpu;
435
436         switch (action) {
437         case CPU_UP_CANCELED:
438         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
439         case CPU_DOWN_PREPARE:
440         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
441         case CPU_DEAD:
442         case CPU_DEAD_FROZEN:
443                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
444                 return NOTIFY_OK;
445         }
446
447         return NOTIFY_DONE;
448 }
449
450 static __init void init_hrtick(void)
451 {
452         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
453 }
454 #else
455 /*
456  * Called to set the hrtick timer state.
457  *
458  * called with rq->lock held and irqs disabled
459  */
460 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
461 {
462         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
463                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
464 }
465
466 static inline void init_hrtick(void)
467 {
468 }
469 #endif /* CONFIG_SMP */
470
471 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
472 {
473 #ifdef CONFIG_SMP
474         rq->hrtick_csd_pending = 0;
475
476         rq->hrtick_csd.flags = 0;
477         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
478         rq->hrtick_csd.info = rq;
479 #endif
480
481         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
482         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
483 }
484 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
485 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
486 {
487 }
488
489 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
490 {
491 }
492
493 static inline void init_hrtick(void)
494 {
495 }
496 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
497
498 /*
499  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
500  *
501  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
502  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
503  * the target CPU.
504  */
505 #ifdef CONFIG_SMP
506
507 #ifndef tsk_is_polling
508 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
509 #endif
510
511 void resched_task(struct task_struct *p)
512 {
513         int cpu;
514
515         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
516
517         if (test_tsk_need_resched(p))
518                 return;
519
520         set_tsk_need_resched(p);
521
522         cpu = task_cpu(p);
523         if (cpu == smp_processor_id())
524                 return;
525
526         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
527         smp_mb();
528         if (!tsk_is_polling(p))
529                 smp_send_reschedule(cpu);
530 }
531
532 void resched_cpu(int cpu)
533 {
534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
535         unsigned long flags;
536
537         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
538                 return;
539         resched_task(cpu_curr(cpu));
540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
541 }
542
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544 /*
545  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
546  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
547  *
548  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
549  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
550  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
551  */
552 int get_nohz_timer_target(void)
553 {
554         int cpu = smp_processor_id();
555         int i;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         rcu_read_lock();
559         for_each_domain(cpu, sd) {
560                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
561                         if (!idle_cpu(i)) {
562                                 cpu = i;
563                                 goto unlock;
564                         }
565                 }
566         }
567 unlock:
568         rcu_read_unlock();
569         return cpu;
570 }
571 /*
572  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
573  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
574  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
575  * idle system the next event might even be infinite time into the
576  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
577  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
578  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
579  * wheel for the next timer event.
580  */
581 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
582 {
583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
584
585         if (cpu == smp_processor_id())
586                 return;
587
588         /*
589          * This is safe, as this function is called with the timer
590          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
591          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
592          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
593          * timer into account automatically.
594          */
595         if (rq->curr != rq->idle)
596                 return;
597
598         /*
599          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
600          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
601          * idle task through an additional NOOP schedule()
602          */
603         set_tsk_need_resched(rq->idle);
604
605         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
606         smp_mb();
607         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
608                 smp_send_reschedule(cpu);
609 }
610
611 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
612 {
613         int cpu = smp_processor_id();
614         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #else /* !CONFIG_SMP */
643 void resched_task(struct task_struct *p)
644 {
645         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646         set_tsk_need_resched(p);
647 }
648 #endif /* CONFIG_SMP */
649
650 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
651                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
652 /*
653  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
654  * node and @up when leaving it for the final time.
655  *
656  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
657  */
658 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
659                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
660 {
661         struct task_group *parent, *child;
662         int ret;
663
664         parent = from;
665
666 down:
667         ret = (*down)(parent, data);
668         if (ret)
669                 goto out;
670         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
671                 parent = child;
672                 goto down;
673
674 up:
675                 continue;
676         }
677         ret = (*up)(parent, data);
678         if (ret || parent == from)
679                 goto out;
680
681         child = parent;
682         parent = parent->parent;
683         if (parent)
684                 goto up;
685 out:
686         return ret;
687 }
688
689 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
690 {
691         return 0;
692 }
693 #endif
694
695 void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
696
697 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
698 {
699         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
700         struct load_weight *load = &p->se.load;
701
702         /*
703          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
704          */
705         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
706                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
707                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
708                 return;
709         }
710
711         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
712         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
713 }
714
715 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
716 {
717         update_rq_clock(rq);
718         sched_info_queued(p);
719         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
720 }
721
722 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
723 {
724         update_rq_clock(rq);
725         sched_info_dequeued(p);
726         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
727 }
728
729 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
730 {
731         if (task_contributes_to_load(p))
732                 rq->nr_uninterruptible--;
733
734         enqueue_task(rq, p, flags);
735 }
736
737 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
738 {
739         if (task_contributes_to_load(p))
740                 rq->nr_uninterruptible++;
741
742         dequeue_task(rq, p, flags);
743 }
744
745 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
746
747 /*
748  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
749  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
750  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
751  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
752  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
753  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
754  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
755  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
756  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
757  */
758 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
759 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
760
761 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
762 static int sched_clock_irqtime;
763
764 void enable_sched_clock_irqtime(void)
765 {
766         sched_clock_irqtime = 1;
767 }
768
769 void disable_sched_clock_irqtime(void)
770 {
771         sched_clock_irqtime = 0;
772 }
773
774 #ifndef CONFIG_64BIT
775 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
776
777 static inline void irq_time_write_begin(void)
778 {
779         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
780         smp_wmb();
781 }
782
783 static inline void irq_time_write_end(void)
784 {
785         smp_wmb();
786         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
787 }
788
789 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
790 {
791         u64 irq_time;
792         unsigned seq;
793
794         do {
795                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
796                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
797                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
798         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
799
800         return irq_time;
801 }
802 #else /* CONFIG_64BIT */
803 static inline void irq_time_write_begin(void)
804 {
805 }
806
807 static inline void irq_time_write_end(void)
808 {
809 }
810
811 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
812 {
813         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
814 }
815 #endif /* CONFIG_64BIT */
816
817 /*
818  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
819  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
820  */
821 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
822 {
823         unsigned long flags;
824         s64 delta;
825         int cpu;
826
827         if (!sched_clock_irqtime)
828                 return;
829
830         local_irq_save(flags);
831
832         cpu = smp_processor_id();
833         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
834         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
835
836         irq_time_write_begin();
837         /*
838          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
839          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
840          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
841          * that do not consume any time, but still wants to run.
842          */
843         if (hardirq_count())
844                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
845         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
846                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
847
848         irq_time_write_end();
849         local_irq_restore(flags);
850 }
851 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
852
853 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
854
855 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
856 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
857 {
858         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
859                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
860
861         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
862 }
863 #endif
864
865 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
866 {
867 /*
868  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
869  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
870  */
871 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
872         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
875         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
876
877         /*
878          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
879          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
880          * {soft,}irq region.
881          *
882          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
883          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
884          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
885          * monotonic.
886          *
887          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
888          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
889          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
890          * atomic ops.
891          */
892         if (irq_delta > delta)
893                 irq_delta = delta;
894
895         rq->prev_irq_time += irq_delta;
896         delta -= irq_delta;
897 #endif
898 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
899         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
900                 u64 st;
901
902                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
903                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
904
905                 if (unlikely(steal > delta))
906                         steal = delta;
907
908                 st = steal_ticks(steal);
909                 steal = st * TICK_NSEC;
910
911                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
912
913                 delta -= steal;
914         }
915 #endif
916
917         rq->clock_task += delta;
918
919 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
920         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
921                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
922 #endif
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
926 static int irqtime_account_hi_update(void)
927 {
928         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
929         unsigned long flags;
930         u64 latest_ns;
931         int ret = 0;
932
933         local_irq_save(flags);
934         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
935         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
936                 ret = 1;
937         local_irq_restore(flags);
938         return ret;
939 }
940
941 static int irqtime_account_si_update(void)
942 {
943         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
944         unsigned long flags;
945         u64 latest_ns;
946         int ret = 0;
947
948         local_irq_save(flags);
949         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
950         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
951                 ret = 1;
952         local_irq_restore(flags);
953         return ret;
954 }
955
956 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
957
958 #define sched_clock_irqtime     (0)
959
960 #endif
961
962 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
963 {
964         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
965         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
966
967         if (stop) {
968                 /*
969                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
970                  * userspace knows about and won't get confused about.
971                  *
972                  * Also, it will make PI more or less work without too
973                  * much confusion -- but then, stop work should not
974                  * rely on PI working anyway.
975                  */
976                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
977
978                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
979         }
980
981         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
982
983         if (old_stop) {
984                 /*
985                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
986                  * it can die in pieces.
987                  */
988                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
989         }
990 }
991
992 /*
993  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
994  */
995 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
996 {
997         return p->static_prio;
998 }
999
1000 /*
1001  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1002  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1003  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1004  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1005  * estimator recalculates.
1006  */
1007 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1008 {
1009         int prio;
1010
1011         if (task_has_rt_policy(p))
1012                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1013         else
1014                 prio = __normal_prio(p);
1015         return prio;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1020  * taken into account by the scheduler. This value might
1021  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1022  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1023  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1024  */
1025 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1026 {
1027         p->normal_prio = normal_prio(p);
1028         /*
1029          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1030          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1031          * to the normal priority:
1032          */
1033         if (!rt_prio(p->prio))
1034                 return p->normal_prio;
1035         return p->prio;
1036 }
1037
1038 /**
1039  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1040  * @p: the task in question.
1041  */
1042 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1043 {
1044         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1045 }
1046
1047 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1048                                        const struct sched_class *prev_class,
1049                                        int oldprio)
1050 {
1051         if (prev_class != p->sched_class) {
1052                 if (prev_class->switched_from)
1053                         prev_class->switched_from(rq, p);
1054                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1055         } else if (oldprio != p->prio)
1056                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1057 }
1058
1059 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1060 {
1061         const struct sched_class *class;
1062
1063         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1064                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1065         } else {
1066                 for_each_class(class) {
1067                         if (class == rq->curr->sched_class)
1068                                 break;
1069                         if (class == p->sched_class) {
1070                                 resched_task(rq->curr);
1071                                 break;
1072                         }
1073                 }
1074         }
1075
1076         /*
1077          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1078          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1079          */
1080         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1081                 rq->skip_clock_update = 1;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1086 {
1087 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1088         /*
1089          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1090          * ttwu() will sort out the placement.
1091          */
1092         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1093                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
1094
1095 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1096         /*
1097          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1098          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1099          *
1100          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1101          * see task_group().
1102          *
1103          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1104          * task_rq_lock().
1105          */
1106         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1107                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1108 #endif
1109 #endif
1110
1111         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1112
1113         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1114                 p->se.nr_migrations++;
1115                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1116         }
1117
1118         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1119 }
1120
1121 struct migration_arg {
1122         struct task_struct *task;
1123         int dest_cpu;
1124 };
1125
1126 static int migration_cpu_stop(void *data);
1127
1128 /*
1129  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1130  *
1131  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1132  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1133  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1134  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1135  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1136  * @p has remained unscheduled the whole time.
1137  *
1138  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1139  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1140  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1141  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1142  * waiting to become inactive.
1143  */
1144 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1145 {
1146         unsigned long flags;
1147         int running, on_rq;
1148         unsigned long ncsw;
1149         struct rq *rq;
1150
1151         for (;;) {
1152                 /*
1153                  * We do the initial early heuristics without holding
1154                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1155                  * the runqueue lock when things look like they will
1156                  * work out!
1157                  */
1158                 rq = task_rq(p);
1159
1160                 /*
1161                  * If the task is actively running on another CPU
1162                  * still, just relax and busy-wait without holding
1163                  * any locks.
1164                  *
1165                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1166                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1167                  * But we don't care, since "task_running()" will
1168                  * return false if the runqueue has changed and p
1169                  * is actually now running somewhere else!
1170                  */
1171                 while (task_running(rq, p)) {
1172                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1173                                 return 0;
1174                         cpu_relax();
1175                 }
1176
1177                 /*
1178                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1179                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1180                  * just go back and repeat.
1181                  */
1182                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1183                 trace_sched_wait_task(p);
1184                 running = task_running(rq, p);
1185                 on_rq = p->on_rq;
1186                 ncsw = 0;
1187                 if (!match_state || p->state == match_state)
1188                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1189                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1190
1191                 /*
1192                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1193                  */
1194                 if (unlikely(!ncsw))
1195                         break;
1196
1197                 /*
1198                  * Was it really running after all now that we
1199                  * checked with the proper locks actually held?
1200                  *
1201                  * Oops. Go back and try again..
1202                  */
1203                 if (unlikely(running)) {
1204                         cpu_relax();
1205                         continue;
1206                 }
1207
1208                 /*
1209                  * It's not enough that it's not actively running,
1210                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1211                  * preempted!
1212                  *
1213                  * So if it was still runnable (but just not actively
1214                  * running right now), it's preempted, and we should
1215                  * yield - it could be a while.
1216                  */
1217                 if (unlikely(on_rq)) {
1218                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1219
1220                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1221                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1222                         continue;
1223                 }
1224
1225                 /*
1226                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1227                  * runnable, which means that it will never become
1228                  * running in the future either. We're all done!
1229                  */
1230                 break;
1231         }
1232
1233         return ncsw;
1234 }
1235
1236 /***
1237  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1238  * @p: the to-be-kicked thread
1239  *
1240  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1241  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1242  *
1243  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1244  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1245  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1246  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1247  * achieved as well.
1248  */
1249 void kick_process(struct task_struct *p)
1250 {
1251         int cpu;
1252
1253         preempt_disable();
1254         cpu = task_cpu(p);
1255         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1256                 smp_send_reschedule(cpu);
1257         preempt_enable();
1258 }
1259 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1260 #endif /* CONFIG_SMP */
1261
1262 #ifdef CONFIG_SMP
1263 /*
1264  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1265  */
1266 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1267 {
1268         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1269         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1270         int dest_cpu;
1271
1272         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1273         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1274                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1275                         continue;
1276                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1277                         continue;
1278                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1279                         return dest_cpu;
1280         }
1281
1282         for (;;) {
1283                 /* Any allowed, online CPU? */
1284                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1285                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1286                                 continue;
1287                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1288                                 continue;
1289                         goto out;
1290                 }
1291
1292                 switch (state) {
1293                 case cpuset:
1294                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1295                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1296                         state = possible;
1297                         break;
1298
1299                 case possible:
1300                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1301                         state = fail;
1302                         break;
1303
1304                 case fail:
1305                         BUG();
1306                         break;
1307                 }
1308         }
1309
1310 out:
1311         if (state != cpuset) {
1312                 /*
1313                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1314                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1315                  * leave kernel.
1316                  */
1317                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1318                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1319                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1320                 }
1321         }
1322
1323         return dest_cpu;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1328  */
1329 static inline
1330 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1331 {
1332         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1333
1334         /*
1335          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1336          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1337          * cpu.
1338          *
1339          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1340          *
1341          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1342          *   not worry about this generic constraint ]
1343          */
1344         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1345                      !cpu_online(cpu)))
1346                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1347
1348         return cpu;
1349 }
1350
1351 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1352 {
1353         s64 diff = sample - *avg;
1354         *avg += diff >> 3;
1355 }
1356 #endif
1357
1358 static void
1359 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1360 {
1361 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1362         struct rq *rq = this_rq();
1363
1364 #ifdef CONFIG_SMP
1365         int this_cpu = smp_processor_id();
1366
1367         if (cpu == this_cpu) {
1368                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1369                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1370         } else {
1371                 struct sched_domain *sd;
1372
1373                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1374                 rcu_read_lock();
1375                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1376                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1377                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1378                                 break;
1379                         }
1380                 }
1381                 rcu_read_unlock();
1382         }
1383
1384         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1385                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1386
1387 #endif /* CONFIG_SMP */
1388
1389         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1390         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1391
1392         if (wake_flags & WF_SYNC)
1393                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1394
1395 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1396 }
1397
1398 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1399 {
1400         activate_task(rq, p, en_flags);
1401         p->on_rq = 1;
1402
1403         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1404         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1405                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1410  */
1411 static void
1412 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1413 {
1414         trace_sched_wakeup(p, true);
1415         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1416
1417         p->state = TASK_RUNNING;
1418 #ifdef CONFIG_SMP
1419         if (p->sched_class->task_woken)
1420                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1421
1422         if (rq->idle_stamp) {
1423                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1424                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1425
1426                 if (delta > max)
1427                         rq->avg_idle = max;
1428                 else
1429                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1430                 rq->idle_stamp = 0;
1431         }
1432 #endif
1433 }
1434
1435 static void
1436 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1437 {
1438 #ifdef CONFIG_SMP
1439         if (p->sched_contributes_to_load)
1440                 rq->nr_uninterruptible--;
1441 #endif
1442
1443         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1444         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1449  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1450  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1451  * the task is still ->on_rq.
1452  */
1453 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1454 {
1455         struct rq *rq;
1456         int ret = 0;
1457
1458         rq = __task_rq_lock(p);
1459         if (p->on_rq) {
1460                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1461                 ret = 1;
1462         }
1463         __task_rq_unlock(rq);
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 #ifdef CONFIG_SMP
1469 static void sched_ttwu_pending(void)
1470 {
1471         struct rq *rq = this_rq();
1472         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1473         struct task_struct *p;
1474
1475         raw_spin_lock(&rq->lock);
1476
1477         while (llist) {
1478                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1479                 llist = llist_next(llist);
1480                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1481         }
1482
1483         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1484 }
1485
1486 void scheduler_ipi(void)
1487 {
1488         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1489                 return;
1490
1491         /*
1492          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1493          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1494          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1495          * we do call them.
1496          *
1497          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1498          * properly.
1499          *
1500          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1501          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1502          * somewhat pessimize the simple resched case.
1503          */
1504         irq_enter();
1505         sched_ttwu_pending();
1506
1507         /*
1508          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1509          */
1510         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1511                 this_rq()->idle_balance = 1;
1512                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1513         }
1514         irq_exit();
1515 }
1516
1517 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1518 {
1519         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1520                 smp_send_reschedule(cpu);
1521 }
1522
1523 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1524 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1525 {
1526         struct rq *rq;
1527         int ret = 0;
1528
1529         rq = __task_rq_lock(p);
1530         if (p->on_cpu) {
1531                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1532                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1533                 ret = 1;
1534         }
1535         __task_rq_unlock(rq);
1536
1537         return ret;
1538
1539 }
1540 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1541
1542 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1543 {
1544         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1545 }
1546 #endif /* CONFIG_SMP */
1547
1548 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1549 {
1550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1551
1552 #if defined(CONFIG_SMP)
1553         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1554                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1555                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1556                 return;
1557         }
1558 #endif
1559
1560         raw_spin_lock(&rq->lock);
1561         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1562         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1563 }
1564
1565 /**
1566  * try_to_wake_up - wake up a thread
1567  * @p: the thread to be awakened
1568  * @state: the mask of task states that can be woken
1569  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1570  *
1571  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1572  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1573  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1574  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1575  * runnable without the overhead of this.
1576  *
1577  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1578  * or @state didn't match @p's state.
1579  */
1580 static int
1581 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1582 {
1583         unsigned long flags;
1584         int cpu, success = 0;
1585
1586         smp_wmb();
1587         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1588         if (!(p->state & state))
1589                 goto out;
1590
1591         success = 1; /* we're going to change ->state */
1592         cpu = task_cpu(p);
1593
1594         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1595                 goto stat;
1596
1597 #ifdef CONFIG_SMP
1598         /*
1599          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1600          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1601          */
1602         while (p->on_cpu) {
1603 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1604                 /*
1605                  * In case the architecture enables interrupts in
1606                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
1607                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
1608                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
1609                  * remote wakeup.
1610                  */
1611                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
1612                         goto stat;
1613 #else
1614                 cpu_relax();
1615 #endif
1616         }
1617         /*
1618          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1619          */
1620         smp_rmb();
1621
1622         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1623         p->state = TASK_WAKING;
1624
1625         if (p->sched_class->task_waking)
1626                 p->sched_class->task_waking(p);
1627
1628         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1629         if (task_cpu(p) != cpu) {
1630                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1631                 set_task_cpu(p, cpu);
1632         }
1633 #endif /* CONFIG_SMP */
1634
1635         ttwu_queue(p, cpu);
1636 stat:
1637         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1638 out:
1639         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1640
1641         return success;
1642 }
1643
1644 /**
1645  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1646  * @p: the thread to be awakened
1647  *
1648  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1649  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1650  * the current task.
1651  */
1652 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1653 {
1654         struct rq *rq = task_rq(p);
1655
1656         BUG_ON(rq != this_rq());
1657         BUG_ON(p == current);
1658         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1659
1660         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1661                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1662                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1663                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1664         }
1665
1666         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1667                 goto out;
1668
1669         if (!p->on_rq)
1670                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1671
1672         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1673         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1674 out:
1675         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1676 }
1677
1678 /**
1679  * wake_up_process - Wake up a specific process
1680  * @p: The process to be woken up.
1681  *
1682  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1683  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1684  * running.
1685  *
1686  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1687  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1688  */
1689 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1690 {
1691         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1692 }
1693 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1694
1695 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1696 {
1697         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1702  * p is forked by current.
1703  *
1704  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1705  */
1706 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1707 {
1708         p->on_rq                        = 0;
1709
1710         p->se.on_rq                     = 0;
1711         p->se.exec_start                = 0;
1712         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1713         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1714         p->se.nr_migrations             = 0;
1715         p->se.vruntime                  = 0;
1716         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1717
1718 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1719         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1720 #endif
1721
1722         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1723
1724 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1725         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1726 #endif
1727 }
1728
1729 /*
1730  * fork()/clone()-time setup:
1731  */
1732 void sched_fork(struct task_struct *p)
1733 {
1734         unsigned long flags;
1735         int cpu = get_cpu();
1736
1737         __sched_fork(p);
1738         /*
1739          * We mark the process as running here. This guarantees that
1740          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1741          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1742          */
1743         p->state = TASK_RUNNING;
1744
1745         /*
1746          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1747          */
1748         p->prio = current->normal_prio;
1749
1750         /*
1751          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1752          */
1753         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1754                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1755                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1756                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1757                         p->rt_priority = 0;
1758                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1759                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1760
1761                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1762                 set_load_weight(p);
1763
1764                 /*
1765                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1766                  * fulfilled its duty:
1767                  */
1768                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1769         }
1770
1771         if (!rt_prio(p->prio))
1772                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1773
1774         if (p->sched_class->task_fork)
1775                 p->sched_class->task_fork(p);
1776
1777         /*
1778          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1779          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1780          * is ran before sched_fork().
1781          *
1782          * Silence PROVE_RCU.
1783          */
1784         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1785         set_task_cpu(p, cpu);
1786         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1787
1788 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1789         if (likely(sched_info_on()))
1790                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1791 #endif
1792 #if defined(CONFIG_SMP)
1793         p->on_cpu = 0;
1794 #endif
1795 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1796         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1797         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1798 #endif
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1801 #endif
1802
1803         put_cpu();
1804 }
1805
1806 /*
1807  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1808  *
1809  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1810  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1811  * on the runqueue and wakes it.
1812  */
1813 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1814 {
1815         unsigned long flags;
1816         struct rq *rq;
1817
1818         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820         /*
1821          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1822          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1823          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1824          */
1825         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1826 #endif
1827
1828         rq = __task_rq_lock(p);
1829         activate_task(rq, p, 0);
1830         p->on_rq = 1;
1831         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1832         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1833 #ifdef CONFIG_SMP
1834         if (p->sched_class->task_woken)
1835                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1836 #endif
1837         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1838 }
1839
1840 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1841
1842 /**
1843  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1844  * @notifier: notifier struct to register
1845  */
1846 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1847 {
1848         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1849 }
1850 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1851
1852 /**
1853  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1854  * @notifier: notifier struct to unregister
1855  *
1856  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1857  */
1858 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1859 {
1860         hlist_del(&notifier->link);
1861 }
1862 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1863
1864 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1865 {
1866         struct preempt_notifier *notifier;
1867         struct hlist_node *node;
1868
1869         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1870                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1871 }
1872
1873 static void
1874 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1875                                  struct task_struct *next)
1876 {
1877         struct preempt_notifier *notifier;
1878         struct hlist_node *node;
1879
1880         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1881                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1882 }
1883
1884 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1885
1886 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1887 {
1888 }
1889
1890 static void
1891 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1892                                  struct task_struct *next)
1893 {
1894 }
1895
1896 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1897
1898 /**
1899  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1900  * @rq: the runqueue preparing to switch
1901  * @prev: the current task that is being switched out
1902  * @next: the task we are going to switch to.
1903  *
1904  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1905  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1906  * switch.
1907  *
1908  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1909  * hooks.
1910  */
1911 static inline void
1912 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1913                     struct task_struct *next)
1914 {
1915         sched_info_switch(prev, next);
1916         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1917         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1918         prepare_lock_switch(rq, next);
1919         prepare_arch_switch(next);
1920         trace_sched_switch(prev, next);
1921 }
1922
1923 /**
1924  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1925  * @rq: runqueue associated with task-switch
1926  * @prev: the thread we just switched away from.
1927  *
1928  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1929  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1930  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1931  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1932  *
1933  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1934  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1935  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1936  * details.)
1937  */
1938 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1939         __releases(rq->lock)
1940 {
1941         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1942         long prev_state;
1943
1944         rq->prev_mm = NULL;
1945
1946         /*
1947          * A task struct has one reference for the use as "current".
1948          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1949          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1950          * the scheduled task must drop that reference.
1951          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1952          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1953          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1954          * be dropped twice.
1955          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1956          */
1957         prev_state = prev->state;
1958         finish_arch_switch(prev);
1959 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1960         local_irq_disable();
1961 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1962         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1963 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1964         local_irq_enable();
1965 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1966         finish_lock_switch(rq, prev);
1967         finish_arch_post_lock_switch();
1968
1969         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1970         if (mm)
1971                 mmdrop(mm);
1972         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1973                 /*
1974                  * Remove function-return probe instances associated with this
1975                  * task and put them back on the free list.
1976                  */
1977                 kprobe_flush_task(prev);
1978                 put_task_struct(prev);
1979         }
1980 }
1981
1982 #ifdef CONFIG_SMP
1983
1984 /* assumes rq->lock is held */
1985 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1986 {
1987         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1988                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1989 }
1990
1991 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1992 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1993 {
1994         if (rq->post_schedule) {
1995                 unsigned long flags;
1996
1997                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1998                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1999                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2000                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2001
2002                 rq->post_schedule = 0;
2003         }
2004 }
2005
2006 #else
2007
2008 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2009 {
2010 }
2011
2012 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2013 {
2014 }
2015
2016 #endif
2017
2018 /**
2019  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2020  * @prev: the thread we just switched away from.
2021  */
2022 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2023         __releases(rq->lock)
2024 {
2025         struct rq *rq = this_rq();
2026
2027         finish_task_switch(rq, prev);
2028
2029         /*
2030          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2031          * task_switch?
2032          */
2033         post_schedule(rq);
2034
2035 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2036         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2037         preempt_enable();
2038 #endif
2039         if (current->set_child_tid)
2040                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * context_switch - switch to the new MM and the new
2045  * thread's register state.
2046  */
2047 static inline void
2048 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2049                struct task_struct *next)
2050 {
2051         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2052
2053         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2054
2055         mm = next->mm;
2056         oldmm = prev->active_mm;
2057         /*
2058          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2059          * combine the page table reload and the switch backend into
2060          * one hypercall.
2061          */
2062         arch_start_context_switch(prev);
2063
2064         if (!mm) {
2065                 next->active_mm = oldmm;
2066                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2067                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2068         } else
2069                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2070
2071         if (!prev->mm) {
2072                 prev->active_mm = NULL;
2073                 rq->prev_mm = oldmm;
2074         }
2075         /*
2076          * Since the runqueue lock will be released by the next
2077          * task (which is an invalid locking op but in the case
2078          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2079          * do an early lockdep release here:
2080          */
2081 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2082         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2083 #endif
2084
2085         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2086         switch_to(prev, next, prev);
2087
2088         barrier();
2089         /*
2090          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2091          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2092          * frame will be invalid.
2093          */
2094         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2099  *
2100  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2101  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2102  * number of context switches performed since bootup.
2103  */
2104 unsigned long nr_running(void)
2105 {
2106         unsigned long i, sum = 0;
2107
2108         for_each_online_cpu(i)
2109                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2110
2111         return sum;
2112 }
2113
2114 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2115 {
2116         unsigned long i, sum = 0;
2117
2118         for_each_possible_cpu(i)
2119                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2120
2121         /*
2122          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2123          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2124          */
2125         if (unlikely((long)sum < 0))
2126                 sum = 0;
2127
2128         return sum;
2129 }
2130
2131 unsigned long long nr_context_switches(void)
2132 {
2133         int i;
2134         unsigned long long sum = 0;
2135
2136         for_each_possible_cpu(i)
2137                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2138
2139         return sum;
2140 }
2141
2142 unsigned long nr_iowait(void)
2143 {
2144         unsigned long i, sum = 0;
2145
2146         for_each_possible_cpu(i)
2147                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2148
2149         return sum;
2150 }
2151
2152 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2153 {
2154         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2155         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2156 }
2157
2158 unsigned long this_cpu_load(void)
2159 {
2160         struct rq *this = this_rq();
2161         return this->cpu_load[0];
2162 }
2163
2164
2165 /*
2166  * Global load-average calculations
2167  *
2168  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2169  * in order to minimize overhead.
2170  *
2171  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2172  * nr_uninterruptible.
2173  *
2174  * Once every LOAD_FREQ:
2175  *
2176  *   nr_active = 0;
2177  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2178  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2179  *
2180  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2181  *
2182  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2183  *
2184  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2185  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2186  *    to calculating nr_active.
2187  *
2188  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2189  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2190  *
2191  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2192  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2193  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2194  *
2195  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2196  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2197  *    cpu to have completed this task.
2198  *
2199  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2200  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2201  *
2202  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2203  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2204  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2205  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2206  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2207  *    all cpus yields the correct result.
2208  *
2209  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2210  */
2211
2212 /* Variables and functions for calc_load */
2213 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2214 static unsigned long calc_load_update;
2215 unsigned long avenrun[3];
2216 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2217
2218 /**
2219  * get_avenrun - get the load average array
2220  * @loads:      pointer to dest load array
2221  * @offset:     offset to add
2222  * @shift:      shift count to shift the result left
2223  *
2224  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2225  */
2226 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2227 {
2228         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2229         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2230         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2231 }
2232
2233 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2234 {
2235         long nr_active, delta = 0;
2236
2237         nr_active = this_rq->nr_running;
2238         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2239
2240         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2241                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2242                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2243         }
2244
2245         return delta;
2246 }
2247
2248 /*
2249  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2250  */
2251 static unsigned long
2252 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2253 {
2254         load *= exp;
2255         load += active * (FIXED_1 - exp);
2256         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2257         return load >> FSHIFT;
2258 }
2259
2260 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2261 /*
2262  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2263  *
2264  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2265  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2266  * NO_HZ.
2267  *
2268  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2269  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2270  * when we read the global state.
2271  *
2272  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2273  *
2274  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2275  *    contribution, causing under-accounting.
2276  *
2277  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2278  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2279  *
2280  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2281  *
2282  *        0s            5s            10s           15s
2283  *          +10           +10           +10           +10
2284  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2285  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2286  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2287  *
2288  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2289  *    accumlating the new one.
2290  *
2291  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2292  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2293  *    busy state.
2294  *
2295  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2296  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2297  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2298  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2299  *    LOAD_FREQ intervals.
2300  *
2301  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2302  */
2303 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2304 static int calc_load_idx;
2305
2306 static inline int calc_load_write_idx(void)
2307 {
2308         int idx = calc_load_idx;
2309
2310         /*
2311          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2312          * need to observe the new update time.
2313          */
2314         smp_rmb();
2315
2316         /*
2317          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2318          * next idle-delta.
2319          */
2320         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2321                 idx++;
2322
2323         return idx & 1;
2324 }
2325
2326 static inline int calc_load_read_idx(void)
2327 {
2328         return calc_load_idx & 1;
2329 }
2330
2331 void calc_load_enter_idle(void)
2332 {
2333         struct rq *this_rq = this_rq();
2334         long delta;
2335
2336         /*
2337          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2338          * into the pending idle delta.
2339          */
2340         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2341         if (delta) {
2342                 int idx = calc_load_write_idx();
2343                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2344         }
2345 }
2346
2347 void calc_load_exit_idle(void)
2348 {
2349         struct rq *this_rq = this_rq();
2350
2351         /*
2352          * If we're still before the sample window, we're done.
2353          */
2354         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2355                 return;
2356
2357         /*
2358          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2359          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2360          * sync up for the next window.
2361          */
2362         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2363         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2364                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2365 }
2366
2367 static long calc_load_fold_idle(void)
2368 {
2369         int idx = calc_load_read_idx();
2370         long delta = 0;
2371
2372         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2373                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2374
2375         return delta;
2376 }
2377
2378 /**
2379  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2380  *
2381  * @x:         base of the power
2382  * @frac_bits: fractional bits of @x
2383  * @n:         power to raise @x to.
2384  *
2385  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2386  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2387  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2388  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2389  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2390  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2391  * vector.
2392  */
2393 static unsigned long
2394 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2395 {
2396         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2397
2398         if (n) for (;;) {
2399                 if (n & 1) {
2400                         result *= x;
2401                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2402                         result >>= frac_bits;
2403                 }
2404                 n >>= 1;
2405                 if (!n)
2406                         break;
2407                 x *= x;
2408                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2409                 x >>= frac_bits;
2410         }
2411
2412         return result;
2413 }
2414
2415 /*
2416  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2417  *
2418  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2419  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2420  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2421  *
2422  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2423  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2424  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2425  *
2426  *  ...
2427  *
2428  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2429  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2430  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2431  *
2432  * [1] application of the geometric series:
2433  *
2434  *              n         1 - x^(n+1)
2435  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2436  *             i=0          1 - x
2437  */
2438 static unsigned long
2439 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2440             unsigned long active, unsigned int n)
2441 {
2442
2443         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2444 }
2445
2446 /*
2447  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2448  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2449  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2450  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2451  *
2452  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2453  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2454  */
2455 static void calc_global_nohz(void)
2456 {
2457         long delta, active, n;
2458
2459         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2460                 /*
2461                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2462                  */
2463                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2464                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2465
2466                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2467                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2468
2469                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2470                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2471                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2472
2473                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2474         }
2475
2476         /*
2477          * Flip the idle index...
2478          *
2479          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2480          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2481          * index, this avoids a double flip messing things up.
2482          */
2483         smp_wmb();
2484         calc_load_idx++;
2485 }
2486 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2487
2488 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2489 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2490
2491 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2492
2493 /*
2494  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2495  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2496  */
2497 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2498 {
2499         long active, delta;
2500
2501         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2502                 return;
2503
2504         /*
2505          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2506          */
2507         delta = calc_load_fold_idle();
2508         if (delta)
2509                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2510
2511         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2512         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2513
2514         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2515         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2516         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2517
2518         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2519
2520         /*
2521          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2522          */
2523         calc_global_nohz();
2524 }
2525
2526 /*
2527  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2528  * active count.
2529  */
2530 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2531 {
2532         long delta;
2533
2534         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2535                 return;
2536
2537         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2538         if (delta)
2539                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2540
2541         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2542 }
2543
2544 /*
2545  * End of global load-average stuff
2546  */
2547
2548 /*
2549  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2550  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2551  *
2552  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2553  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2554  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2555  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2556  *
2557  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2558  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2559  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2560  *
2561  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2562  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2563  * particular idx is approximated to be zero.
2564  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2565  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2566  * based on 128 point scale.
2567  * Example:
2568  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2569  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2570  *
2571  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2572  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2573  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2574  */
2575 #define DEGRADE_SHIFT           7
2576 static const unsigned char
2577                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2578 static const unsigned char
2579                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2580                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2581                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2582                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2583                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2584                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2585
2586 /*
2587  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2588  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2589  * adding any new load.
2590  */
2591 static unsigned long
2592 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2593 {
2594         int j = 0;
2595
2596         if (!missed_updates)
2597                 return load;
2598
2599         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2600                 return 0;
2601
2602         if (idx == 1)
2603                 return load >> missed_updates;
2604
2605         while (missed_updates) {
2606                 if (missed_updates % 2)
2607                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2608
2609                 missed_updates >>= 1;
2610                 j++;
2611         }
2612         return load;
2613 }
2614
2615 /*
2616  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2617  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2618  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2619  */
2620 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2621 {
2622         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2623         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2624         unsigned long pending_updates;
2625         int i, scale;
2626
2627         this_rq->nr_load_updates++;
2628
2629         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2630         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2631                 return;
2632
2633         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2634         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2635
2636         /* Update our load: */
2637         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2638         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2639                 unsigned long old_load, new_load;
2640
2641                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2642
2643                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2644                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2645                 new_load = this_load;
2646                 /*
2647                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2648                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2649                  * example.
2650                  */
2651                 if (new_load > old_load)
2652                         new_load += scale - 1;
2653
2654                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2655         }
2656
2657         sched_avg_update(this_rq);
2658 }
2659
2660 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2661 {
2662         update_cpu_load(this_rq);
2663
2664         calc_load_account_active(this_rq);
2665 }
2666
2667 #ifdef CONFIG_SMP
2668
2669 /*
2670  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2671  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2672  */
2673 void sched_exec(void)
2674 {
2675         struct task_struct *p = current;
2676         unsigned long flags;
2677         int dest_cpu;
2678
2679         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2680         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2681         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2682                 goto unlock;
2683
2684         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2685                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2686
2687                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2688                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2689                 return;
2690         }
2691 unlock:
2692         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2693 }
2694
2695 #endif
2696
2697 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2698 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2699
2700 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2701 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2702
2703 /*
2704  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2705  * @p in case that task is currently running.
2706  *
2707  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2708  */
2709 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2710 {
2711         u64 ns = 0;
2712
2713         if (task_current(rq, p)) {
2714                 update_rq_clock(rq);
2715                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2716                 if ((s64)ns < 0)
2717                         ns = 0;
2718         }
2719
2720         return ns;
2721 }
2722
2723 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2724 {
2725         unsigned long flags;
2726         struct rq *rq;
2727         u64 ns = 0;
2728
2729         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2730         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2731         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2732
2733         return ns;
2734 }
2735
2736 /*
2737  * Return accounted runtime for the task.
2738  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2739  * pending runtime that have not been accounted yet.
2740  */
2741 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2742 {
2743         unsigned long flags;
2744         struct rq *rq;
2745         u64 ns = 0;
2746
2747         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2748         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2749         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2750
2751         return ns;
2752 }
2753
2754 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2755 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2756 struct cpuacct root_cpuacct;
2757 #endif
2758
2759 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2760                                             u64 tmp)
2761 {
2762 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2763         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2764         struct cpuacct *ca;
2765 #endif
2766         /*
2767          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2768          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2769          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2770          *
2771          */
2772         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2773
2774 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2775         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2776                 return;
2777
2778         rcu_read_lock();
2779         ca = task_ca(p);
2780         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2781                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2782                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2783                 ca = parent_ca(ca);
2784         }
2785         rcu_read_unlock();
2786 #endif
2787 }
2788
2789
2790 /*
2791  * Account user cpu time to a process.
2792  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2793  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2794  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2795  */
2796 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2797                        cputime_t cputime_scaled)
2798 {
2799         int index;
2800
2801         /* Add user time to process. */
2802         p->utime += cputime;
2803         p->utimescaled += cputime_scaled;
2804         account_group_user_time(p, cputime);
2805
2806         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2807
2808         /* Add user time to cpustat. */
2809         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2810
2811         /* Account for user time used */
2812         acct_update_integrals(p);
2813 }
2814
2815 /*
2816  * Account guest cpu time to a process.
2817  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2818  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2819  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2820  */
2821 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2822                                cputime_t cputime_scaled)
2823 {
2824         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2825
2826         /* Add guest time to process. */
2827         p->utime += cputime;
2828         p->utimescaled += cputime_scaled;
2829         account_group_user_time(p, cputime);
2830         p->gtime += cputime;
2831
2832         /* Add guest time to cpustat. */
2833         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2834                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2835                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2836         } else {
2837                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2838                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2839         }
2840 }
2841
2842 /*
2843  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2844  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2845  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2846  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2847  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2848  */
2849 static inline
2850 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2851                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2852 {
2853         /* Add system time to process. */
2854         p->stime += cputime;
2855         p->stimescaled += cputime_scaled;
2856         account_group_system_time(p, cputime);
2857
2858         /* Add system time to cpustat. */
2859         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2860
2861         /* Account for system time used */
2862         acct_update_integrals(p);
2863 }
2864
2865 /*
2866  * Account system cpu time to a process.
2867  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2868  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2869  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2870  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2871  */
2872 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2873                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2874 {
2875         int index;
2876
2877         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2878                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2879                 return;
2880         }
2881
2882         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2883                 index = CPUTIME_IRQ;
2884         else if (in_serving_softirq())
2885                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2886         else
2887                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2888
2889         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2890 }
2891
2892 /*
2893  * Account for involuntary wait time.
2894  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2895  */
2896 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2897 {
2898         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2899
2900         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Account for idle time.
2905  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2906  */
2907 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2908 {
2909         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2910         struct rq *rq = this_rq();
2911
2912         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2913                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2914         else
2915                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2916 }
2917
2918 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2919 {
2920 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2921         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
2922                 u64 steal, st = 0;
2923
2924                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2925                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2926
2927                 st = steal_ticks(steal);
2928                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2929
2930                 account_steal_time(st);
2931                 return st;
2932         }
2933 #endif
2934         return false;
2935 }
2936
2937 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2938
2939 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2940 /*
2941  * Account a tick to a process and cpustat
2942  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2943  * @user_tick: is the tick from userspace
2944  * @rq: the pointer to rq
2945  *
2946  * Tick demultiplexing follows the order
2947  * - pending hardirq update
2948  * - pending softirq update
2949  * - user_time
2950  * - idle_time
2951  * - system time
2952  *   - check for guest_time
2953  *   - else account as system_time
2954  *
2955  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2956  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2957  * opportunity to update it solely in system time.
2958  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2959  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2960  */
2961 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2962                                                 struct rq *rq)
2963 {
2964         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2965         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2966
2967         if (steal_account_process_tick())
2968                 return;
2969
2970         if (irqtime_account_hi_update()) {
2971                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2972         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2973                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2974         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2975                 /*
2976                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2977                  * So, we have to handle it separately here.
2978                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2979                  */
2980                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2981                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2982         } else if (user_tick) {
2983                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2984         } else if (p == rq->idle) {
2985                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2986         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2987                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2988         } else {
2989                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2990                                         CPUTIME_SYSTEM);
2991         }
2992 }
2993
2994 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2995 {
2996         int i;
2997         struct rq *rq = this_rq();
2998
2999         for (i = 0; i < ticks; i++)
3000                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3001 }
3002 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3003 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3004 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3005                                                 struct rq *rq) {}
3006 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3007
3008 /*
3009  * Account a single tick of cpu time.
3010  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3011  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3012  */
3013 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3014 {
3015         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3016         struct rq *rq = this_rq();
3017
3018         if (sched_clock_irqtime) {
3019                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3020                 return;
3021         }
3022
3023         if (steal_account_process_tick())
3024                 return;
3025
3026         if (user_tick)
3027                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3028         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3029                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3030                                     one_jiffy_scaled);
3031         else
3032                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3033 }
3034
3035 /*
3036  * Account multiple ticks of steal time.
3037  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3038  * @ticks: number of stolen ticks
3039  */
3040 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3041 {
3042         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3043 }
3044
3045 /*
3046  * Account multiple ticks of idle time.
3047  * @ticks: number of stolen ticks
3048  */
3049 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3050 {
3051
3052         if (sched_clock_irqtime) {
3053                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3054                 return;
3055         }
3056
3057         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3058 }
3059
3060 #endif
3061
3062 /*
3063  * Use precise platform statistics if available:
3064  */
3065 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3066 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3067 {
3068         *ut = p->utime;
3069         *st = p->stime;
3070 }
3071
3072 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3073 {
3074         struct task_cputime cputime;
3075
3076         thread_group_cputime(p, &cputime);
3077
3078         *ut = cputime.utime;
3079         *st = cputime.stime;
3080 }
3081 #else
3082
3083 #ifndef nsecs_to_cputime
3084 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3085 #endif
3086
3087 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
3088 {
3089         u64 temp = (__force u64) rtime;
3090
3091         temp *= (__force u64) utime;
3092
3093         if (sizeof(cputime_t) == 4)
3094                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
3095         else
3096                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
3097
3098         return (__force cputime_t) temp;
3099 }
3100
3101 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3102 {
3103         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
3104
3105         /*
3106          * Use CFS's precise accounting:
3107          */
3108         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3109
3110         if (total)
3111                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
3112         else
3113                 utime = rtime;
3114
3115         /*
3116          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3117          */
3118         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3119         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
3120
3121         *ut = p->prev_utime;
3122         *st = p->prev_stime;
3123 }
3124
3125 /*
3126  * Must be called with siglock held.
3127  */
3128 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3129 {
3130         struct signal_struct *sig = p->signal;
3131         struct task_cputime cputime;
3132         cputime_t rtime, utime, total;
3133
3134         thread_group_cputime(p, &cputime);
3135
3136         total = cputime.utime + cputime.stime;
3137         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3138
3139         if (total)
3140                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
3141         else
3142                 utime = rtime;
3143
3144         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3145         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3146
3147         *ut = sig->prev_utime;
3148         *st = sig->prev_stime;
3149 }
3150 #endif
3151
3152 /*
3153  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3154  * We call it with interrupts disabled.
3155  */
3156 void scheduler_tick(void)
3157 {
3158         int cpu = smp_processor_id();
3159         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3160         struct task_struct *curr = rq->curr;
3161
3162         sched_clock_tick();
3163
3164         raw_spin_lock(&rq->lock);
3165         update_rq_clock(rq);
3166         update_cpu_load_active(rq);
3167         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3168         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3169
3170         perf_event_task_tick();
3171
3172 #ifdef CONFIG_SMP
3173         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3174         trigger_load_balance(rq, cpu);
3175 #endif
3176 }
3177
3178 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3179 {
3180         if (in_lock_functions(addr)) {
3181                 addr = CALLER_ADDR2;
3182                 if (in_lock_functions(addr))
3183                         addr = CALLER_ADDR3;
3184         }
3185         return addr;
3186 }
3187
3188 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3189                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3190
3191 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3192 {
3193 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3194         /*
3195          * Underflow?
3196          */
3197         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3198                 return;
3199 #endif
3200         preempt_count() += val;
3201 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3202         /*
3203          * Spinlock count overflowing soon?
3204          */
3205         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3206                                 PREEMPT_MASK - 10);
3207 #endif
3208         if (preempt_count() == val)
3209                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3210 }
3211 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3212
3213 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3214 {
3215 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3216         /*
3217          * Underflow?
3218          */
3219         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3220                 return;
3221         /*
3222          * Is the spinlock portion underflowing?
3223          */
3224         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3225                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3226                 return;
3227 #endif
3228
3229         if (preempt_count() == val)
3230                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3231         preempt_count() -= val;
3232 }
3233 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3234
3235 #endif
3236
3237 /*
3238  * Print scheduling while atomic bug:
3239  */
3240 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3241 {
3242         if (oops_in_progress)
3243                 return;
3244
3245         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3246                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3247
3248         debug_show_held_locks(prev);
3249         print_modules();
3250         if (irqs_disabled())
3251                 print_irqtrace_events(prev);
3252         dump_stack();
3253 }
3254
3255 /*
3256  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3257  */
3258 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3259 {
3260         /*
3261          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3262          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3263          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3264          */
3265         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3266                 __schedule_bug(prev);
3267         rcu_sleep_check();
3268
3269         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3270
3271         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3272 }
3273
3274 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3275 {
3276         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3277                 update_rq_clock(rq);
3278         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3279 }
3280
3281 /*
3282  * Pick up the highest-prio task:
3283  */
3284 static inline struct task_struct *
3285 pick_next_task(struct rq *rq)
3286 {
3287         const struct sched_class *class;
3288         struct task_struct *p;
3289
3290         /*
3291          * Optimization: we know that if all tasks are in
3292          * the fair class we can call that function directly:
3293          */
3294         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3295                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3296                 if (likely(p))
3297                         return p;
3298         }
3299
3300         for_each_class(class) {
3301                 p = class->pick_next_task(rq);
3302                 if (p)
3303                         return p;
3304         }
3305
3306         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3307 }
3308
3309 /*
3310  * __schedule() is the main scheduler function.
3311  */
3312 static void __sched __schedule(void)
3313 {
3314         struct task_struct *prev, *next;
3315         unsigned long *switch_count;
3316         struct rq *rq;
3317         int cpu;
3318
3319 need_resched:
3320         preempt_disable();
3321         cpu = smp_processor_id();
3322         rq = cpu_rq(cpu);
3323         rcu_note_context_switch(cpu);
3324         prev = rq->curr;
3325
3326         schedule_debug(prev);
3327
3328         if (sched_feat(HRTICK))
3329                 hrtick_clear(rq);
3330
3331         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3332
3333         switch_count = &prev->nivcsw;
3334         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3335                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3336                         prev->state = TASK_RUNNING;
3337                 } else {
3338                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3339                         prev->on_rq = 0;
3340
3341                         /*
3342                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3343                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3344                          * concurrency.
3345                          */
3346                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3347                                 struct task_struct *to_wakeup;
3348
3349                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3350                                 if (to_wakeup)
3351                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3352                         }
3353                 }
3354                 switch_count = &prev->nvcsw;
3355         }
3356
3357         pre_schedule(rq, prev);
3358
3359         if (unlikely(!rq->nr_running))
3360                 idle_balance(cpu, rq);
3361
3362         put_prev_task(rq, prev);
3363         next = pick_next_task(rq);
3364         clear_tsk_need_resched(prev);
3365         rq->skip_clock_update = 0;
3366
3367         if (likely(prev != next)) {
3368                 rq->nr_switches++;
3369                 rq->curr = next;
3370                 ++*switch_count;
3371
3372                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3373                 /*
3374                  * The context switch have flipped the stack from under us
3375                  * and restored the local variables which were saved when
3376                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3377                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3378                  */
3379                 cpu = smp_processor_id();
3380                 rq = cpu_rq(cpu);
3381         } else
3382                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3383
3384         post_schedule(rq);
3385
3386         sched_preempt_enable_no_resched();
3387         if (need_resched())
3388                 goto need_resched;
3389 }
3390
3391 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3392 {
3393         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3394                 return;
3395         /*
3396          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3397          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3398          */
3399         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3400                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3401 }
3402
3403 asmlinkage void __sched schedule(void)
3404 {
3405         struct task_struct *tsk = current;
3406
3407         sched_submit_work(tsk);
3408         __schedule();
3409 }
3410 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3411
3412 /**
3413  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3414  *
3415  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3416  */
3417 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3418 {
3419         sched_preempt_enable_no_resched();
3420         schedule();
3421         preempt_disable();
3422 }
3423
3424 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3425
3426 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3427 {
3428         if (lock->owner != owner)
3429                 return false;
3430
3431         /*
3432          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3433          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3434          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3435          * ensures the memory stays valid.
3436          */
3437         barrier();
3438
3439         return owner->on_cpu;
3440 }
3441
3442 /*
3443  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3444  * access and not reliable.
3445  */
3446 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3447 {
3448         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3449                 return 0;
3450
3451         rcu_read_lock();
3452         while (owner_running(lock, owner)) {
3453                 if (need_resched())
3454                         break;
3455
3456                 arch_mutex_cpu_relax();
3457         }
3458         rcu_read_unlock();
3459
3460         /*
3461          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3462          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3463          * success only when lock->owner is NULL.
3464          */
3465         return lock->owner == NULL;
3466 }
3467 #endif
3468
3469 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3470 /*
3471  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3472  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3473  * occur there and call schedule directly.
3474  */
3475 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3476 {
3477         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3478
3479         /*
3480          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3481          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3482          */
3483         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3484                 return;
3485
3486         do {
3487                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3488                 __schedule();
3489                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3490
3491                 /*
3492                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3493                  * between schedule and now.
3494                  */
3495                 barrier();
3496         } while (need_resched());
3497 }
3498 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3499
3500 /*
3501  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3502  * off of irq context.
3503  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3504  * protect us against recursive calling from irq.
3505  */
3506 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3507 {
3508         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3509
3510         /* Catch callers which need to be fixed */
3511         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3512
3513         do {
3514                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3515                 local_irq_enable();
3516                 __schedule();
3517                 local_irq_disable();
3518                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3519
3520                 /*
3521                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3522                  * between schedule and now.
3523                  */
3524                 barrier();
3525         } while (need_resched());
3526 }
3527
3528 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3529
3530 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3531                           void *key)
3532 {
3533         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3534 }
3535 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3536
3537 /*
3538  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3539  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3540  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3541  *
3542  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3543  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3544  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3545  */
3546 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3547                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3548 {
3549         wait_queue_t *curr, *next;
3550
3551         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3552                 unsigned flags = curr->flags;
3553
3554                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3555                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3556                         break;
3557         }
3558 }
3559
3560 /**
3561  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3562  * @q: the waitqueue
3563  * @mode: which threads
3564  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3565  * @key: is directly passed to the wakeup function
3566  *
3567  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3568  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3569  */
3570 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3571                         int nr_exclusive, void *key)
3572 {
3573         unsigned long flags;
3574
3575         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3576         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3577         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3578 }
3579 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3580
3581 /*
3582  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3583  */
3584 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3585 {
3586         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3587 }
3588 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3589
3590 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3591 {
3592         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3593 }
3594 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3595
3596 /**
3597  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3598  * @q: the waitqueue
3599  * @mode: which threads
3600  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3601  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3602  *
3603  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3604  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3605  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3606  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3607  *
3608  * On UP it can prevent extra preemption.
3609  *
3610  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3611  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3612  */
3613 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3614                         int nr_exclusive, void *key)
3615 {
3616         unsigned long flags;
3617         int wake_flags = WF_SYNC;
3618
3619         if (unlikely(!q))
3620                 return;
3621
3622         if (unlikely(!nr_exclusive))
3623                 wake_flags = 0;
3624
3625         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3626         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3627         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3628 }
3629 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3630
3631 /*
3632  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3633  */
3634 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3635 {
3636         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3637 }
3638 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3639
3640 /**
3641  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3642  * @x:  holds the state of this particular completion
3643  *
3644  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3645  * awakened in the same order in which they were queued.
3646  *
3647  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3648  *
3649  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3650  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3651  */
3652 void complete(struct completion *x)
3653 {
3654         unsigned long flags;
3655
3656         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3657         x->done++;
3658         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3659         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3660 }
3661 EXPORT_SYMBOL(complete);
3662
3663 /**
3664  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3665  * @x:  holds the state of this particular completion
3666  *
3667  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3668  *
3669  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3670  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3671  */
3672 void complete_all(struct completion *x)
3673 {
3674         unsigned long flags;
3675
3676         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3677         x->done += UINT_MAX/2;
3678         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3679         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3680 }
3681 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3682
3683 static inline long __sched
3684 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3685 {
3686         if (!x->done) {
3687                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3688
3689                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3690                 do {
3691                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3692                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3693                                 break;
3694                         }
3695                         __set_current_state(state);
3696                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3697                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3698                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3699                 } while (!x->done && timeout);
3700                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3701                 if (!x->done)
3702                         return timeout;
3703         }
3704         x->done--;
3705         return timeout ?: 1;
3706 }
3707
3708 static long __sched
3709 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3710 {
3711         might_sleep();
3712
3713         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3714         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3715         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3716         return timeout;
3717 }
3718
3719 /**
3720  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3721  * @x:  holds the state of this particular completion
3722  *
3723  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3724  * interruptible and there is no timeout.
3725  *
3726  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3727  * and interrupt capability. Also see complete().
3728  */
3729 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3730 {
3731         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3732 }
3733 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3734
3735 /**
3736  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3737  * @x:  holds the state of this particular completion
3738  * @timeout:  timeout value in jiffies
3739  *
3740  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3741  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3742  * interruptible.
3743  *
3744  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3745  * jiffies left till timeout) if completed.
3746  */
3747 unsigned long __sched
3748 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3749 {
3750         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3751 }
3752 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3753
3754 /**
3755  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3756  * @x:  holds the state of this particular completion
3757  *
3758  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3759  * interruptible.
3760  *
3761  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3762  */
3763 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3764 {
3765         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3766         if (t == -ERESTARTSYS)
3767                 return t;
3768         return 0;
3769 }
3770 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3771
3772 /**
3773  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3774  * @x:  holds the state of this particular completion
3775  * @timeout:  timeout value in jiffies
3776  *
3777  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3778  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3779  *
3780  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3781  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3782  */
3783 long __sched
3784 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3785                                           unsigned long timeout)
3786 {
3787         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3788 }
3789 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3790
3791 /**
3792  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3793  * @x:  holds the state of this particular completion
3794  *
3795  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3796  * interrupted by a kill signal.
3797  *
3798  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3799  */
3800 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3801 {
3802         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3803         if (t == -ERESTARTSYS)
3804                 return t;
3805         return 0;
3806 }
3807 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3808
3809 /**
3810  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3811  * @x:  holds the state of this particular completion
3812  * @timeout:  timeout value in jiffies
3813  *
3814  * This waits for either a completion of a specific task to be
3815  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3816  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3817  *
3818  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3819  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3820  */
3821 long __sched
3822 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3823                                      unsigned long timeout)
3824 {
3825         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3826 }
3827 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3828
3829 /**
3830  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3831  *      @x:     completion structure
3832  *
3833  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3834  *               1 if a decrement succeeded.
3835  *
3836  *      If a completion is being used as a counting completion,
3837  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3838  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3839  *      is protecting is not available.
3840  */
3841 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3842 {
3843         unsigned long flags;
3844         int ret = 1;
3845
3846         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3847         if (!x->done)
3848                 ret = 0;
3849         else
3850                 x->done--;
3851         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3852         return ret;
3853 }
3854 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3855
3856 /**
3857  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3858  *      @x:     completion structure
3859  *
3860  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3861  *               1 if there are no waiters.
3862  *
3863  */
3864 bool completion_done(struct completion *x)
3865 {
3866         unsigned long flags;
3867         int ret = 1;
3868
3869         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3870         if (!x->done)
3871                 ret = 0;
3872         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3873         return ret;
3874 }
3875 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3876
3877 static long __sched
3878 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3879 {
3880         unsigned long flags;
3881         wait_queue_t wait;
3882
3883         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3884
3885         __set_current_state(state);
3886
3887         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3888         __add_wait_queue(q, &wait);
3889         spin_unlock(&q->lock);
3890         timeout = schedule_timeout(timeout);
3891         spin_lock_irq(&q->lock);
3892         __remove_wait_queue(q, &wait);
3893         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3894
3895         return timeout;
3896 }
3897
3898 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3899 {
3900         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3901 }
3902 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3903
3904 long __sched
3905 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3906 {
3907         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3908 }
3909 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3910
3911 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3912 {
3913         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3914 }
3915 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3916
3917 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3918 {
3919         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3920 }
3921 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3922
3923 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3924
3925 /*
3926  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3927  * @p: task
3928  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3929  *
3930  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3931  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3932  *
3933  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3934  */
3935 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3936 {
3937         int oldprio, on_rq, running;
3938         struct rq *rq;
3939         const struct sched_class *prev_class;
3940
3941         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3942
3943         rq = __task_rq_lock(p);
3944
3945         /*
3946          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3947          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3948          *
3949          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3950          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3951          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3952          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3953          * with interrupts disabled and will complete the lock
3954          * protected section without being interrupted. So there is no
3955          * real need to boost.
3956          */
3957         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3958                 WARN_ON(p != rq->curr);
3959                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3960                 goto out_unlock;
3961         }
3962
3963         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3964         oldprio = p->prio;
3965         prev_class = p->sched_class;
3966         on_rq = p->on_rq;
3967         running = task_current(rq, p);
3968         if (on_rq)
3969                 dequeue_task(rq, p, 0);
3970         if (running)
3971                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3972
3973         if (rt_prio(prio))
3974                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3975         else
3976                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3977
3978         p->prio = prio;
3979
3980         if (running)
3981                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3982         if (on_rq)
3983                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3984
3985         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3986 out_unlock:
3987         __task_rq_unlock(rq);
3988 }
3989 #endif
3990 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3991 {
3992         int old_prio, delta, on_rq;
3993         unsigned long flags;
3994         struct rq *rq;
3995
3996         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3997                 return;
3998         /*
3999          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4000          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4001          */
4002         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4003         /*
4004          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4005          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4006          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4007          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4008          */
4009         if (task_has_rt_policy(p)) {
4010                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4011                 goto out_unlock;
4012         }
4013         on_rq = p->on_rq;
4014         if (on_rq)
4015                 dequeue_task(rq, p, 0);
4016
4017         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4018         set_load_weight(p);
4019         old_prio = p->prio;
4020         p->prio = effective_prio(p);
4021         delta = p->prio - old_prio;
4022
4023         if (on_rq) {
4024                 enqueue_task(rq, p, 0);
4025                 /*
4026                  * If the task increased its priority or is running and
4027                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4028                  */
4029                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4030                         resched_task(rq->curr);
4031         }
4032 out_unlock:
4033         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4034 }
4035 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4036
4037 /*
4038  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4039  * @p: task
4040  * @nice: nice value
4041  */
4042 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4043 {
4044         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4045         int nice_rlim = 20 - nice;
4046
4047         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4048                 capable(CAP_SYS_NICE));
4049 }
4050
4051 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4052
4053 /*
4054  * sys_nice - change the priority of the current process.
4055  * @increment: priority increment
4056  *
4057  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4058  * does similar things.
4059  */
4060 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4061 {
4062         long nice, retval;
4063
4064         /*
4065          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4066          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4067          * and we have a single winner.
4068          */
4069         if (increment < -40)
4070                 increment = -40;
4071         if (increment > 40)
4072                 increment = 40;
4073
4074         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4075         if (nice < -20)
4076                 nice = -20;
4077         if (nice > 19)
4078                 nice = 19;
4079
4080         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4081                 return -EPERM;
4082
4083         retval = security_task_setnice(current, nice);
4084         if (retval)
4085                 return retval;
4086
4087         set_user_nice(current, nice);
4088         return 0;
4089 }
4090
4091 #endif
4092
4093 /**
4094  * task_prio - return the priority value of a given task.
4095  * @p: the task in question.
4096  *
4097  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4098  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4099  * around 0, value goes from -16 to +15.
4100  */
4101 int task_prio(const struct task_struct *p)
4102 {
4103         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4104 }
4105
4106 /**
4107  * task_nice - return the nice value of a given task.
4108  * @p: the task in question.
4109  */
4110 int task_nice(const struct task_struct *p)
4111 {
4112         return TASK_NICE(p);
4113 }
4114 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4115
4116 /**
4117  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4118  * @cpu: the processor in question.
4119  */
4120 int idle_cpu(int cpu)
4121 {
4122         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4123
4124         if (rq->curr != rq->idle)
4125                 return 0;
4126
4127         if (rq->nr_running)
4128                 return 0;
4129
4130 #ifdef CONFIG_SMP
4131         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4132                 return 0;
4133 #endif
4134
4135         return 1;
4136 }
4137
4138 /**
4139  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4140  * @cpu: the processor in question.
4141  */
4142 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4143 {
4144         return cpu_rq(cpu)->idle;
4145 }
4146
4147 /**
4148  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4149  * @pid: the pid in question.
4150  */
4151 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4152 {
4153         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4154 }
4155
4156 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4157 static void
4158 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4159 {
4160         p->policy = policy;
4161         p->rt_priority = prio;
4162         p->normal_prio = normal_prio(p);
4163         /* we are holding p->pi_lock already */
4164         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4165         if (rt_prio(p->prio))
4166                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4167         else
4168                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4169         set_load_weight(p);
4170 }
4171
4172 /*
4173  * check the target process has a UID that matches the current process's
4174  */
4175 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4176 {
4177         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4178         bool match;
4179
4180         rcu_read_lock();
4181         pcred = __task_cred(p);
4182         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4183                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4184                          cred->euid == pcred->uid);
4185         else
4186                 match = false;
4187         rcu_read_unlock();
4188         return match;
4189 }
4190
4191 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4192                                 const struct sched_param *param, bool user)
4193 {
4194         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4195         unsigned long flags;
4196         const struct sched_class *prev_class;
4197         struct rq *rq;
4198         int reset_on_fork;
4199
4200         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4201         BUG_ON(in_interrupt());
4202 recheck:
4203         /* double check policy once rq lock held */
4204         if (policy < 0) {
4205                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4206                 policy = oldpolicy = p->policy;
4207         } else {
4208                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4209                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4210
4211                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4212                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4213                                 policy != SCHED_IDLE)
4214                         return -EINVAL;
4215         }
4216
4217         /*
4218          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4219          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4220          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4221          */
4222         if (param->sched_priority < 0 ||
4223             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4224             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4225                 return -EINVAL;
4226         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4227                 return -EINVAL;
4228
4229         /*
4230          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4231          */
4232         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4233                 if (rt_policy(policy)) {
4234                         unsigned long rlim_rtprio =
4235                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4236
4237                         /* can't set/change the rt policy */
4238                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4239                                 return -EPERM;
4240
4241                         /* can't increase priority */
4242                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4243                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4244                                 return -EPERM;
4245                 }
4246
4247                 /*
4248                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4249                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4250                  */
4251                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4252                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4253                                 return -EPERM;
4254                 }
4255
4256                 /* can't change other user's priorities */
4257                 if (!check_same_owner(p))
4258                         return -EPERM;
4259
4260                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4261                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4262                         return -EPERM;
4263         }
4264
4265         if (user) {
4266                 retval = security_task_setscheduler(p);
4267                 if (retval)
4268                         return retval;
4269         }
4270
4271         /*
4272          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4273          * changing the priority of the task:
4274          *
4275          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4276          * runqueue lock must be held.
4277          */
4278         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4279
4280         /*
4281          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4282          */
4283         if (p == rq->stop) {
4284                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4285                 return -EINVAL;
4286         }
4287
4288         /*
4289          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4290          */
4291         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4292                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4293
4294                 __task_rq_unlock(rq);
4295                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4296                 return 0;
4297         }
4298
4299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4300         if (user) {
4301                 /*
4302                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4303                  * assigned.
4304                  */
4305                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4306                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4307                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4308                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4309                         return -EPERM;
4310                 }
4311         }
4312 #endif
4313
4314         /* recheck policy now with rq lock held */
4315         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4316                 policy = oldpolicy = -1;
4317                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4318                 goto recheck;
4319         }
4320         on_rq = p->on_rq;
4321         running = task_current(rq, p);
4322         if (on_rq)
4323                 dequeue_task(rq, p, 0);
4324         if (running)
4325                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4326
4327         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4328
4329         oldprio = p->prio;
4330         prev_class = p->sched_class;
4331         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4332
4333         if (running)
4334                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4335         if (on_rq)
4336                 enqueue_task(rq, p, 0);
4337
4338         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4339         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4340
4341         rt_mutex_adjust_pi(p);
4342
4343         return 0;
4344 }
4345
4346 /**
4347  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4348  * @p: the task in question.
4349  * @policy: new policy.
4350  * @param: structure containing the new RT priority.
4351  *
4352  * NOTE that the task may be already dead.
4353  */
4354 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4355                        const struct sched_param *param)
4356 {
4357         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4358 }
4359 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4360
4361 /**
4362  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4363  * @p: the task in question.
4364  * @policy: new policy.
4365  * @param: structure containing the new RT priority.
4366  *
4367  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4368  * current context has permission.  For example, this is needed in
4369  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4370  * but our caller might not have that capability.
4371  */
4372 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4373                                const struct sched_param *param)
4374 {
4375         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4376 }
4377
4378 static int
4379 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4380 {
4381         struct sched_param lparam;
4382         struct task_struct *p;
4383         int retval;
4384
4385         if (!param || pid < 0)
4386                 return -EINVAL;
4387         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4388                 return -EFAULT;
4389
4390         rcu_read_lock();
4391         retval = -ESRCH;
4392         p = find_process_by_pid(pid);
4393         if (p != NULL)
4394                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4395         rcu_read_unlock();
4396
4397         return retval;
4398 }
4399
4400 /**
4401  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4402  * @pid: the pid in question.
4403  * @policy: new policy.
4404  * @param: structure containing the new RT priority.
4405  */
4406 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4407                 struct sched_param __user *, param)
4408 {
4409         /* negative values for policy are not valid */
4410         if (policy < 0)
4411                 return -EINVAL;
4412
4413         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4414 }
4415
4416 /**
4417  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4418  * @pid: the pid in question.
4419  * @param: structure containing the new RT priority.
4420  */
4421 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4422 {
4423         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4424 }
4425
4426 /**
4427  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4428  * @pid: the pid in question.
4429  */
4430 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4431 {
4432         struct task_struct *p;
4433         int retval;
4434
4435         if (pid < 0)
4436                 return -EINVAL;
4437
4438         retval = -ESRCH;
4439         rcu_read_lock();
4440         p = find_process_by_pid(pid);
4441         if (p) {
4442                 retval = security_task_getscheduler(p);
4443                 if (!retval)
4444                         retval = p->policy
4445                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4446         }
4447         rcu_read_unlock();
4448         return retval;
4449 }
4450
4451 /**
4452  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4453  * @pid: the pid in question.
4454  * @param: structure containing the RT priority.
4455  */
4456 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4457 {
4458         struct sched_param lp;
4459         struct task_struct *p;
4460         int retval;
4461
4462         if (!param || pid < 0)
4463                 return -EINVAL;
4464
4465         rcu_read_lock();
4466         p = find_process_by_pid(pid);
4467         retval = -ESRCH;
4468         if (!p)
4469                 goto out_unlock;
4470
4471         retval = security_task_getscheduler(p);
4472         if (retval)
4473                 goto out_unlock;
4474
4475         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4476         rcu_read_unlock();
4477
4478         /*
4479          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4480          */
4481         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4482
4483         return retval;
4484
4485 out_unlock:
4486         rcu_read_unlock();
4487         return retval;
4488 }
4489
4490 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4491 {
4492         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4493         struct task_struct *p;
4494         int retval;
4495
4496         get_online_cpus();
4497         rcu_read_lock();
4498
4499         p = find_process_by_pid(pid);
4500         if (!p) {
4501                 rcu_read_unlock();
4502                 put_online_cpus();
4503                 return -ESRCH;
4504         }
4505
4506         /* Prevent p going away */
4507         get_task_struct(p);
4508         rcu_read_unlock();
4509
4510         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4511                 retval = -ENOMEM;
4512                 goto out_put_task;
4513         }
4514         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4515                 retval = -ENOMEM;
4516                 goto out_free_cpus_allowed;
4517         }
4518         retval = -EPERM;
4519         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4520                 goto out_unlock;
4521
4522         retval = security_task_setscheduler(p);
4523         if (retval)
4524                 goto out_unlock;
4525
4526         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4527         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4528 again:
4529         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4530
4531         if (!retval) {
4532                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4533                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4534                         /*
4535                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4536                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4537                          * cpuset's cpus_allowed
4538                          */
4539                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4540                         goto again;
4541                 }
4542         }
4543 out_unlock:
4544         free_cpumask_var(new_mask);
4545 out_free_cpus_allowed:
4546         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4547 out_put_task:
4548         put_task_struct(p);
4549         put_online_cpus();
4550         return retval;
4551 }
4552
4553 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4554                              struct cpumask *new_mask)
4555 {
4556         if (len < cpumask_size())
4557                 cpumask_clear(new_mask);
4558         else if (len > cpumask_size())
4559                 len = cpumask_size();
4560
4561         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4562 }
4563
4564 /**
4565  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4566  * @pid: pid of the process
4567  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4568  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4569  */
4570 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4571                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4572 {
4573         cpumask_var_t new_mask;
4574         int retval;
4575
4576         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4577                 return -ENOMEM;
4578
4579         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4580         if (retval == 0)
4581                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4582         free_cpumask_var(new_mask);
4583         return retval;
4584 }
4585
4586 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4587 {
4588         struct task_struct *p;
4589         unsigned long flags;
4590         int retval;
4591
4592         get_online_cpus();
4593         rcu_read_lock();
4594
4595         retval = -ESRCH;
4596         p = find_process_by_pid(pid);
4597         if (!p)
4598                 goto out_unlock;
4599
4600         retval = security_task_getscheduler(p);
4601         if (retval)
4602                 goto out_unlock;
4603
4604         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4605         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4606         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4607
4608 out_unlock:
4609         rcu_read_unlock();
4610         put_online_cpus();
4611
4612         return retval;
4613 }
4614
4615 /**
4616  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4617  * @pid: pid of the process
4618  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4619  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4620  */
4621 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4622                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4623 {
4624         int ret;
4625         cpumask_var_t mask;
4626
4627         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4628                 return -EINVAL;
4629         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4630                 return -EINVAL;
4631
4632         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4633                 return -ENOMEM;
4634
4635         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4636         if (ret == 0) {
4637                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4638
4639                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4640                         ret = -EFAULT;
4641                 else
4642                         ret = retlen;
4643         }
4644         free_cpumask_var(mask);
4645
4646         return ret;
4647 }
4648
4649 /**
4650  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4651  *
4652  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4653  * other threads running on this CPU then this function will return.
4654  */
4655 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4656 {
4657         struct rq *rq = this_rq_lock();
4658
4659         schedstat_inc(rq, yld_count);
4660         current->sched_class->yield_task(rq);
4661
4662         /*
4663          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4664          * no need to preempt or enable interrupts:
4665          */
4666         __release(rq->lock);
4667         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4668         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4669         sched_preempt_enable_no_resched();
4670
4671         schedule();
4672
4673         return 0;
4674 }
4675
4676 static inline int should_resched(void)
4677 {
4678         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4679 }
4680
4681 static void __cond_resched(void)
4682 {
4683         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4684         __schedule();
4685         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4686 }
4687
4688 int __sched _cond_resched(void)
4689 {
4690         if (should_resched()) {
4691                 __cond_resched();
4692                 return 1;
4693         }
4694         return 0;
4695 }
4696 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4697
4698 /*
4699  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4700  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4701  *
4702  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4703  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4704  * spin_unlock(), once by hand).
4705  */
4706 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4707 {
4708         int resched = should_resched();
4709         int ret = 0;
4710
4711         lockdep_assert_held(lock);
4712
4713         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4714                 spin_unlock(lock);
4715                 if (resched)
4716                         __cond_resched();
4717                 else
4718                         cpu_relax();
4719                 ret = 1;
4720                 spin_lock(lock);
4721         }
4722         return ret;
4723 }
4724 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4725
4726 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4727 {
4728         BUG_ON(!in_softirq());
4729
4730         if (should_resched()) {
4731                 local_bh_enable();
4732                 __cond_resched();
4733                 local_bh_disable();
4734                 return 1;
4735         }
4736         return 0;
4737 }
4738 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4739
4740 /**
4741  * yield - yield the current processor to other threads.
4742  *
4743  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4744  *
4745  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4746  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4747  * it, its already broken.
4748  *
4749  * Typical broken usage is:
4750  *
4751  * while (!event)
4752  *      yield();
4753  *
4754  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4755  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4756  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4757  *
4758  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4759  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4760  * If you still want to use yield(), do not!
4761  */
4762 void __sched yield(void)
4763 {
4764         set_current_state(TASK_RUNNING);
4765         sys_sched_yield();
4766 }
4767 EXPORT_SYMBOL(yield);
4768
4769 /**
4770  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4771  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4772  * processor it's on.
4773  * @p: target task
4774  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4775  *
4776  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4777  * can't go away on us before we can do any checks.
4778  *
4779  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4780  */
4781 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4782 {
4783         struct task_struct *curr = current;
4784         struct rq *rq, *p_rq;
4785         unsigned long flags;
4786         bool yielded = 0;
4787
4788         local_irq_save(flags);
4789         rq = this_rq();
4790
4791 again:
4792         p_rq = task_rq(p);
4793         double_rq_lock(rq, p_rq);
4794         while (task_rq(p) != p_rq) {
4795                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4796                 goto again;
4797         }
4798
4799         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4800                 goto out;
4801
4802         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4803                 goto out;
4804
4805         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4806                 goto out;
4807
4808         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4809         if (yielded) {
4810                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4811                 /*
4812                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4813                  * fairness.
4814                  */
4815                 if (preempt && rq != p_rq)
4816                         resched_task(p_rq->curr);
4817         } else {
4818                 /*
4819                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4820                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4821                  * the next update.
4822                  */
4823                 rq->skip_clock_update = 0;
4824         }
4825
4826 out:
4827         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4828         local_irq_restore(flags);
4829
4830         if (yielded)
4831                 schedule();
4832
4833         return yielded;
4834 }
4835 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4836
4837 /*
4838  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4839  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4840  */
4841 void __sched io_schedule(void)
4842 {
4843         struct rq *rq = raw_rq();
4844
4845         delayacct_blkio_start();
4846         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4847         blk_flush_plug(current);
4848         current->in_iowait = 1;
4849         schedule();
4850         current->in_iowait = 0;
4851         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4852         delayacct_blkio_end();
4853 }
4854 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4855
4856 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4857 {
4858         struct rq *rq = raw_rq();
4859         long ret;
4860
4861         delayacct_blkio_start();
4862         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4863         blk_flush_plug(current);
4864         current->in_iowait = 1;
4865         ret = schedule_timeout(timeout);
4866         current->in_iowait = 0;
4867         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4868         delayacct_blkio_end();
4869         return ret;
4870 }
4871
4872 /**
4873  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4874  * @policy: scheduling class.
4875  *
4876  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4877  * by a given scheduling class.
4878  */
4879 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4880 {
4881         int ret = -EINVAL;
4882
4883         switch (policy) {
4884         case SCHED_FIFO:
4885         case SCHED_RR:
4886                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4887                 break;
4888         case SCHED_NORMAL:
4889         case SCHED_BATCH:
4890         case SCHED_IDLE:
4891                 ret = 0;
4892                 break;
4893         }
4894         return ret;
4895 }
4896
4897 /**
4898  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4899  * @policy: scheduling class.
4900  *
4901  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4902  * by a given scheduling class.
4903  */
4904 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4905 {
4906         int ret = -EINVAL;
4907
4908         switch (policy) {
4909         case SCHED_FIFO:
4910         case SCHED_RR:
4911                 ret = 1;
4912                 break;
4913         case SCHED_NORMAL:
4914         case SCHED_BATCH:
4915         case SCHED_IDLE:
4916                 ret = 0;
4917         }
4918         return ret;
4919 }
4920
4921 /**
4922  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4923  * @pid: pid of the process.
4924  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4925  *
4926  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4927  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4928  */
4929 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4930                 struct timespec __user *, interval)
4931 {
4932         struct task_struct *p;
4933         unsigned int time_slice;
4934         unsigned long flags;
4935         struct rq *rq;
4936         int retval;
4937         struct timespec t;
4938
4939         if (pid < 0)
4940                 return -EINVAL;
4941
4942         retval = -ESRCH;
4943         rcu_read_lock();
4944         p = find_process_by_pid(pid);
4945         if (!p)
4946                 goto out_unlock;
4947
4948         retval = security_task_getscheduler(p);
4949         if (retval)
4950                 goto out_unlock;
4951
4952         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4953         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4954         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4955
4956         rcu_read_unlock();
4957         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4958         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4959         return retval;
4960
4961 out_unlock:
4962         rcu_read_unlock();
4963         return retval;
4964 }
4965
4966 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4967
4968 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4969 {
4970         unsigned long free = 0;
4971         unsigned state;
4972
4973         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4974         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4975                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4976 #if BITS_PER_LONG == 32
4977         if (state == TASK_RUNNING)
4978                 printk(KERN_CONT " running  ");
4979         else
4980                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4981 #else
4982         if (state == TASK_RUNNING)
4983                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4984         else
4985                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4986 #endif
4987 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4988         free = stack_not_used(p);
4989 #endif
4990         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4991                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4992                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4993
4994         show_stack(p, NULL);
4995 }
4996
4997 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4998 {
4999         struct task_struct *g, *p;
5000
5001 #if BITS_PER_LONG == 32
5002         printk(KERN_INFO
5003                 "  task                PC stack   pid father\n");
5004 #else
5005         printk(KERN_INFO
5006                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5007 #endif
5008         rcu_read_lock();
5009         do_each_thread(g, p) {
5010                 /*
5011                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5012                  * console might take a lot of time:
5013                  */
5014                 touch_nmi_watchdog();
5015                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5016                         sched_show_task(p);
5017         } while_each_thread(g, p);
5018
5019         touch_all_softlockup_watchdogs();
5020
5021 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5022         sysrq_sched_debug_show();
5023 #endif
5024         rcu_read_unlock();
5025         /*
5026          * Only show locks if all tasks are dumped:
5027          */
5028         if (!state_filter)
5029                 debug_show_all_locks();
5030 }
5031
5032 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5033 {
5034         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5035 }
5036
5037 /**
5038  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5039  * @idle: task in question
5040  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5041  *
5042  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5043  * flag, to make booting more robust.
5044  */
5045 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5046 {
5047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5048         unsigned long flags;
5049
5050         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5051
5052         __sched_fork(idle);
5053         idle->state = TASK_RUNNING;
5054         idle->se.exec_start = sched_clock();
5055
5056         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5057         /*
5058          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5059          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5060          * lockdep check in task_group() will fail.
5061          *
5062          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5063          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5064          *
5065          * Silence PROVE_RCU
5066          */
5067         rcu_read_lock();
5068         __set_task_cpu(idle, cpu);
5069         rcu_read_unlock();
5070
5071         rq->curr = rq->idle = idle;
5072 #if defined(CONFIG_SMP)
5073         idle->on_cpu = 1;
5074 #endif
5075         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5076
5077         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5078         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5079
5080         /*
5081          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5082          */
5083         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5084         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5085 #if defined(CONFIG_SMP)
5086         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5087 #endif
5088 }
5089
5090 #ifdef CONFIG_SMP
5091 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5092 {
5093         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
5094                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5095
5096         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5097         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5098 }
5099
5100 /*
5101  * This is how migration works:
5102  *
5103  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5104  *    stop_one_cpu().
5105  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5106  *    off the CPU)
5107  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5108  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5109  *    it and puts it into the right queue.
5110  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5111  *    is done.
5112  */
5113
5114 /*
5115  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5116  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5117  * is removed from the allowed bitmask.
5118  *
5119  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5120  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5121  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5122  */
5123 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5124 {
5125         unsigned long flags;
5126         struct rq *rq;
5127         unsigned int dest_cpu;
5128         int ret = 0;
5129
5130         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5131
5132         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
5133                 goto out;
5134
5135         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5136                 ret = -EINVAL;
5137                 goto out;
5138         }
5139
5140         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5141                 ret = -EINVAL;
5142                 goto out;
5143         }
5144
5145         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5146
5147         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5148         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5149                 goto out;
5150
5151         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5152         if (p->on_rq) {
5153                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5154                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5155                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5156                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5157                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5158                 return 0;
5159         }
5160 out:
5161         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5162
5163         return ret;
5164 }
5165 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5166
5167 /*
5168  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5169  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5170  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5171  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5172  *
5173  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5174  * as the task is no longer on this CPU.
5175  *
5176  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5177  */
5178 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5179 {
5180         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5181         int ret = 0;
5182
5183         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5184                 return ret;
5185
5186         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5187         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5188
5189         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5190         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5191         /* Already moved. */
5192         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5193                 goto done;
5194         /* Affinity changed (again). */
5195         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5196                 goto fail;
5197
5198         /*
5199          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5200          * placed properly.
5201          */
5202         if (p->on_rq) {
5203                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5204                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5205                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5206                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5207         }
5208 done:
5209         ret = 1;
5210 fail:
5211         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5212         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5213         return ret;
5214 }
5215
5216 /*
5217  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5218  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5219  * 'pushing' onto another runqueue.
5220  */
5221 static int migration_cpu_stop(void *data)
5222 {
5223         struct migration_arg *arg = data;
5224
5225         /*
5226          * The original target cpu might have gone down and we might
5227          * be on another cpu but it doesn't matter.
5228          */
5229         local_irq_disable();
5230         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5231         local_irq_enable();
5232         return 0;
5233 }
5234
5235 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5236
5237 /*
5238  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5239  * offline.
5240  */
5241 void idle_task_exit(void)
5242 {
5243         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5244
5245         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5246
5247         if (mm != &init_mm)
5248                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5249         mmdrop(mm);
5250 }
5251
5252 /*
5253  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5254  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5255  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5256  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5257  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5258  */
5259 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5260 {
5261         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5262
5263         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5264         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5265 }
5266
5267 /*
5268  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5269  */
5270 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5271 {
5272         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5273         rq->calc_load_active = 0;
5274 }
5275
5276 /*
5277  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5278  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5279  *
5280  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5281  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5282  * because of lock validation efforts.
5283  */
5284 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5285 {
5286         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5287         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5288         int dest_cpu;
5289
5290         /*
5291          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5292          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5293          *
5294          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5295          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5296          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5297          * done here.
5298          */
5299         rq->stop = NULL;
5300
5301         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5302         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5303
5304         for ( ; ; ) {
5305                 /*
5306                  * There's this thread running, bail when that's the only
5307                  * remaining thread.
5308                  */
5309                 if (rq->nr_running == 1)
5310                         break;
5311
5312                 next = pick_next_task(rq);
5313                 BUG_ON(!next);
5314                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5315
5316                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5317                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5318                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5319
5320                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5321
5322                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5323         }
5324
5325         rq->stop = stop;
5326 }
5327
5328 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5329
5330 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5331
5332 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5333         {
5334                 .procname       = "sched_domain",
5335                 .mode           = 0555,
5336         },
5337         {}
5338 };
5339
5340 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5341         {
5342                 .procname       = "kernel",
5343                 .mode           = 0555,
5344                 .child          = sd_ctl_dir,
5345         },
5346         {}
5347 };
5348
5349 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5350 {
5351         struct ctl_table *entry =
5352                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5353
5354         return entry;
5355 }
5356
5357 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5358 {
5359         struct ctl_table *entry;
5360
5361         /*
5362          * In the intermediate directories, both the child directory and
5363          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5364          * will always be set. In the lowest directory the names are
5365          * static strings and all have proc handlers.
5366          */
5367         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5368                 if (entry->child)
5369                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5370                 if (entry->proc_handler == NULL)
5371                         kfree(entry->procname);
5372         }
5373
5374         kfree(*tablep);
5375         *tablep = NULL;
5376 }
5377
5378 static void
5379 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5380                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5381                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5382 {
5383         entry->procname = procname;
5384         entry->data = data;
5385         entry->maxlen = maxlen;
5386         entry->mode = mode;
5387         entry->proc_handler = proc_handler;
5388 }
5389
5390 static struct ctl_table *
5391 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5392 {
5393         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5394
5395         if (table == NULL)
5396                 return NULL;
5397
5398         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5399                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5400         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5401                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5402         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5403                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5404         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5405                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5406         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5407                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5408         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5409                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5410         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5411                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5412         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5413                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5414         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5415                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5416         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5417                 &sd->cache_nice_tries,
5418                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5419         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5420                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5421         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5422                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5423         /* &table[12] is terminator */
5424
5425         return table;
5426 }
5427
5428 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5429 {
5430         struct ctl_table *entry, *table;
5431         struct sched_domain *sd;
5432         int domain_num = 0, i;
5433         char buf[32];
5434
5435         for_each_domain(cpu, sd)
5436                 domain_num++;
5437         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5438         if (table == NULL)
5439                 return NULL;
5440
5441         i = 0;
5442         for_each_domain(cpu, sd) {
5443                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5444                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5445                 entry->mode = 0555;
5446                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5447                 entry++;
5448                 i++;
5449         }
5450         return table;
5451 }
5452
5453 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5454 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5455 {
5456         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5457         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5458         char buf[32];
5459
5460         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5461         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5462
5463         if (entry == NULL)
5464                 return;
5465
5466         for_each_possible_cpu(i) {
5467                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5468                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5469                 entry->mode = 0555;
5470                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5471                 entry++;
5472         }
5473
5474         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5475         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5476 }
5477
5478 /* may be called multiple times per register */
5479 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5480 {
5481         if (sd_sysctl_header)
5482                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5483         sd_sysctl_header = NULL;
5484         if (sd_ctl_dir[0].child)
5485                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5486 }
5487 #else
5488 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5489 {
5490 }
5491 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5492 {
5493 }
5494 #endif
5495
5496 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5497 {
5498         if (!rq->online) {
5499                 const struct sched_class *class;
5500
5501                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5502                 rq->online = 1;
5503
5504                 for_each_class(class) {
5505                         if (class->rq_online)
5506                                 class->rq_online(rq);
5507                 }
5508         }
5509 }
5510
5511 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5512 {
5513         if (rq->online) {
5514                 const struct sched_class *class;
5515
5516                 for_each_class(class) {
5517                         if (class->rq_offline)
5518                                 class->rq_offline(rq);
5519                 }
5520
5521                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5522                 rq->online = 0;
5523         }
5524 }
5525
5526 /*
5527  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5528  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5529  */
5530 static int __cpuinit
5531 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5532 {
5533         int cpu = (long)hcpu;
5534         unsigned long flags;
5535         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5536
5537         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5538
5539         case CPU_UP_PREPARE:
5540                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5541                 break;
5542
5543         case CPU_ONLINE:
5544                 /* Update our root-domain */
5545                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5546                 if (rq->rd) {
5547                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5548
5549                         set_rq_online(rq);
5550                 }
5551                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5552                 break;
5553
5554 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5555         case CPU_DYING:
5556                 sched_ttwu_pending();
5557                 /* Update our root-domain */
5558                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5559                 if (rq->rd) {
5560                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5561                         set_rq_offline(rq);
5562                 }
5563                 migrate_tasks(cpu);
5564                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5565                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5566
5567                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5568                 calc_global_load_remove(rq);
5569                 break;
5570 #endif
5571         }
5572
5573         update_max_interval();
5574
5575         return NOTIFY_OK;
5576 }
5577
5578 /*
5579  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5580  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5581  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5582  */
5583 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5584         .notifier_call = migration_call,
5585         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5586 };
5587
5588 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5589                                       unsigned long action, void *hcpu)
5590 {
5591         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5592         case CPU_STARTING:
5593         case CPU_DOWN_FAILED:
5594                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5595                 return NOTIFY_OK;
5596         default:
5597                 return NOTIFY_DONE;
5598         }
5599 }
5600
5601 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5602                                         unsigned long action, void *hcpu)
5603 {
5604         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5605         case CPU_DOWN_PREPARE:
5606                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5607                 return NOTIFY_OK;
5608         default:
5609                 return NOTIFY_DONE;
5610         }
5611 }
5612
5613 static int __init migration_init(void)
5614 {
5615         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5616         int err;
5617
5618         /* Initialize migration for the boot CPU */
5619         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5620         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5621         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5622         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5623
5624         /* Register cpu active notifiers */
5625         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5626         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5627
5628         return 0;
5629 }
5630 early_initcall(migration_init);
5631 #endif
5632
5633 #ifdef CONFIG_SMP
5634
5635 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5636
5637 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5638
5639 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5640
5641 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5642 {
5643         sched_domain_debug_enabled = 1;
5644
5645         return 0;
5646 }
5647 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5648
5649 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5650                                   struct cpumask *groupmask)
5651 {
5652         struct sched_group *group = sd->groups;
5653         char str[256];
5654
5655         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5656         cpumask_clear(groupmask);
5657
5658         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5659
5660         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5661                 printk("does not load-balance\n");
5662                 if (sd->parent)
5663                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5664                                         " has parent");
5665                 return -1;
5666         }
5667
5668         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5669
5670         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5671                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5672                                 "CPU%d\n", cpu);
5673         }
5674         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5675                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5676                                 " CPU%d\n", cpu);
5677         }
5678
5679         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5680         do {
5681                 if (!group) {
5682                         printk("\n");
5683                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5684                         break;
5685                 }
5686
5687                 if (!group->sgp->power) {
5688                         printk(KERN_CONT "\n");
5689                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5690                                         "set\n");
5691                         break;
5692                 }
5693
5694                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5695                         printk(KERN_CONT "\n");
5696                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5697                         break;
5698                 }
5699
5700                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5701                         printk(KERN_CONT "\n");
5702                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5703                         break;
5704                 }
5705
5706                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5707
5708                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5709
5710                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5711                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5712                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5713                                 group->sgp->power);
5714                 }
5715
5716                 group = group->next;
5717         } while (group != sd->groups);
5718         printk(KERN_CONT "\n");
5719
5720         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5721                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5722
5723         if (sd->parent &&
5724             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5725                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5726                         "of domain->span\n");
5727         return 0;
5728 }
5729
5730 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5731 {
5732         int level = 0;
5733
5734         if (!sched_domain_debug_enabled)
5735                 return;
5736
5737         if (!sd) {
5738                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5739                 return;
5740         }
5741
5742         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5743
5744         for (;;) {
5745                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5746                         break;
5747                 level++;
5748                 sd = sd->parent;
5749                 if (!sd)
5750                         break;
5751         }
5752 }
5753 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5754 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5755 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5756
5757 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5758 {
5759         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5760                 return 1;
5761
5762         /* Following flags need at least 2 groups */
5763         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5764                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5765                          SD_BALANCE_FORK |
5766                          SD_BALANCE_EXEC |
5767                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5768                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5769                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5770                         return 0;
5771         }
5772
5773         /* Following flags don't use groups */
5774         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5775                 return 0;
5776
5777         return 1;
5778 }
5779
5780 static int
5781 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5782 {
5783         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5784
5785         if (sd_degenerate(parent))
5786                 return 1;
5787
5788         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5789                 return 0;
5790
5791         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5792         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5793                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5794                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5795                                 SD_BALANCE_FORK |
5796                                 SD_BALANCE_EXEC |
5797                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5798                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5799                 if (nr_node_ids == 1)
5800                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5801         }
5802         if (~cflags & pflags)
5803                 return 0;
5804
5805         return 1;
5806 }
5807
5808 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5809 {
5810         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5811
5812         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5813         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5814         free_cpumask_var(rd->online);
5815         free_cpumask_var(rd->span);
5816         kfree(rd);
5817 }
5818
5819 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5820 {
5821         struct root_domain *old_rd = NULL;
5822         unsigned long flags;
5823
5824         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5825
5826         if (rq->rd) {
5827                 old_rd = rq->rd;
5828
5829                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5830                         set_rq_offline(rq);
5831
5832                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5833
5834                 /*
5835                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5836                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5837                  * in this function:
5838                  */
5839                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5840                         old_rd = NULL;
5841         }
5842
5843         atomic_inc(&rd->refcount);
5844         rq->rd = rd;
5845
5846         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5847         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5848                 set_rq_online(rq);
5849
5850         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5851
5852         if (old_rd)
5853                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5854 }
5855
5856 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5857 {
5858         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5859
5860         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5861                 goto out;
5862         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5863                 goto free_span;
5864         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5865                 goto free_online;
5866
5867         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5868                 goto free_rto_mask;
5869         return 0;
5870
5871 free_rto_mask:
5872         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5873 free_online:
5874         free_cpumask_var(rd->online);
5875 free_span:
5876         free_cpumask_var(rd->span);
5877 out:
5878         return -ENOMEM;
5879 }
5880
5881 /*
5882  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5883  * members (mimicking the global state we have today).
5884  */
5885 struct root_domain def_root_domain;
5886
5887 static void init_defrootdomain(void)
5888 {
5889         init_rootdomain(&def_root_domain);
5890
5891         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5892 }
5893
5894 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5895 {
5896         struct root_domain *rd;
5897
5898         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5899         if (!rd)
5900                 return NULL;
5901
5902         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5903                 kfree(rd);
5904                 return NULL;
5905         }
5906
5907         return rd;
5908 }
5909
5910 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5911 {
5912         struct sched_group *tmp, *first;
5913
5914         if (!sg)
5915                 return;
5916
5917         first = sg;
5918         do {
5919                 tmp = sg->next;
5920
5921                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5922                         kfree(sg->sgp);
5923
5924                 kfree(sg);
5925                 sg = tmp;
5926         } while (sg != first);
5927 }
5928
5929 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5930 {
5931         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5932
5933         /*
5934          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5935          * nuke them all.
5936          */
5937         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5938                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5939         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5940                 kfree(sd->groups->sgp);
5941                 kfree(sd->groups);
5942         }
5943         kfree(sd);
5944 }
5945
5946 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5947 {
5948         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5949 }
5950
5951 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5952 {
5953         for (; sd; sd = sd->parent)
5954                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5955 }
5956
5957 /*
5958  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5959  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5960  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5961  *
5962  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5963  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5964  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5965  */
5966 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5967 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5968
5969 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5970 {
5971         struct sched_domain *sd;
5972         int id = cpu;
5973
5974         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5975         if (sd)
5976                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5977
5978         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5979         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5980 }
5981
5982 /*
5983  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5984  * hold the hotplug lock.
5985  */
5986 static void
5987 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5988 {
5989         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5990         struct sched_domain *tmp;
5991
5992         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5993         for (tmp = sd; tmp; ) {
5994                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5995                 if (!parent)
5996                         break;
5997
5998                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5999                         tmp->parent = parent->parent;
6000                         if (parent->parent)
6001                                 parent->parent->child = tmp;
6002                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6003                 } else
6004                         tmp = tmp->parent;
6005         }
6006
6007         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6008                 tmp = sd;
6009                 sd = sd->parent;
6010                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6011                 if (sd)
6012                         sd->child = NULL;
6013         }
6014
6015         sched_domain_debug(sd, cpu);
6016
6017         rq_attach_root(rq, rd);
6018         tmp = rq->sd;
6019         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6020         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6021
6022         update_top_cache_domain(cpu);
6023 }
6024
6025 /* cpus with isolated domains */
6026 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6027
6028 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6029 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6030 {
6031         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6032         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6033         return 1;
6034 }
6035
6036 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6037
6038 #ifdef CONFIG_NUMA
6039
6040 /**
6041  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6042  * @node: node whose sched_domain we're building
6043  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6044  *
6045  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6046  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6047  *
6048  * Should use nodemask_t.
6049  */
6050 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6051 {
6052         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6053
6054         min_val = INT_MAX;
6055
6056         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6057                 /* Start at @node */
6058                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6059
6060                 if (!nr_cpus_node(n))
6061                         continue;
6062
6063                 /* Skip already used nodes */
6064                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6065                         continue;
6066
6067                 /* Simple min distance search */
6068                 val = node_distance(node, n);
6069
6070                 if (val < min_val) {
6071                         min_val = val;
6072                         best_node = n;
6073                 }
6074         }
6075
6076         if (best_node != -1)
6077                 node_set(best_node, *used_nodes);
6078         return best_node;
6079 }
6080
6081 /**
6082  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6083  * @node: node whose cpumask we're constructing
6084  * @span: resulting cpumask
6085  *
6086  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6087  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6088  * out optimally.
6089  */
6090 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6091 {
6092         nodemask_t used_nodes;
6093         int i;
6094
6095         cpumask_clear(span);
6096         nodes_clear(used_nodes);
6097
6098         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6099         node_set(node, used_nodes);
6100
6101         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6102                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6103                 if (next_node < 0)
6104                         break;
6105                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6106         }
6107 }
6108
6109 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
6110 {
6111         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6112
6113         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
6114
6115         return sched_domains_tmpmask;
6116 }
6117
6118 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
6119 {
6120         return cpu_possible_mask;
6121 }
6122 #endif /* CONFIG_NUMA */
6123
6124 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6125 {
6126         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6127 }
6128
6129 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6130
6131 struct sd_data {
6132         struct sched_domain **__percpu sd;
6133         struct sched_group **__percpu sg;
6134         struct sched_group_power **__percpu sgp;
6135 };
6136
6137 struct s_data {
6138         struct sched_domain ** __percpu sd;
6139         struct root_domain      *rd;
6140 };
6141
6142 enum s_alloc {
6143         sa_rootdomain,
6144         sa_sd,
6145         sa_sd_storage,
6146         sa_none,
6147 };
6148
6149 struct sched_domain_topology_level;
6150
6151 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6152 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6153
6154 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6155
6156 struct sched_domain_topology_level {
6157         sched_domain_init_f init;
6158         sched_domain_mask_f mask;
6159         int                 flags;
6160         struct sd_data      data;
6161 };
6162
6163 static int
6164 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6165 {
6166         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6167         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6168         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6169         struct sd_data *sdd = sd->private;
6170         struct sched_domain *child;
6171         int i;
6172
6173         cpumask_clear(covered);
6174
6175         for_each_cpu(i, span) {
6176                 struct cpumask *sg_span;
6177
6178                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6179                         continue;
6180
6181                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6182                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6183
6184                 if (!sg)
6185                         goto fail;
6186
6187                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6188
6189                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6190                 if (child->child) {
6191                         child = child->child;
6192                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6193                 } else
6194                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6195
6196                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6197
6198                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6199                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6200
6201                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6202                         groups = sg;
6203
6204                 if (!first)
6205                         first = sg;
6206                 if (last)
6207                         last->next = sg;
6208                 last = sg;
6209                 last->next = first;
6210         }
6211         sd->groups = groups;
6212
6213         return 0;
6214
6215 fail:
6216         free_sched_groups(first, 0);
6217
6218         return -ENOMEM;
6219 }
6220
6221 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6222 {
6223         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6224         struct sched_domain *child = sd->child;
6225
6226         if (child)
6227                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6228
6229         if (sg) {
6230                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6231                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6232                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6233         }
6234
6235         return cpu;
6236 }
6237
6238 /*
6239  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6240  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6241  * and ->cpu_power to 0.
6242  *
6243  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6244  */
6245 static int
6246 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6247 {
6248         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6249         struct sd_data *sdd = sd->private;
6250         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6251         struct cpumask *covered;
6252         int i;
6253
6254         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6255         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6256
6257         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6258                 return 0;
6259
6260         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6261         covered = sched_domains_tmpmask;
6262
6263         cpumask_clear(covered);
6264
6265         for_each_cpu(i, span) {
6266                 struct sched_group *sg;
6267                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6268                 int j;
6269
6270                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6271                         continue;
6272
6273                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6274                 sg->sgp->power = 0;
6275
6276                 for_each_cpu(j, span) {
6277                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6278                                 continue;
6279
6280                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6281                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6282                 }
6283
6284                 if (!first)
6285                         first = sg;
6286                 if (last)
6287                         last->next = sg;
6288                 last = sg;
6289         }
6290         last->next = first;
6291
6292         return 0;
6293 }
6294
6295 /*
6296  * Initialize sched groups cpu_power.
6297  *
6298  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6299  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6300  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6301  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6302  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6303  * less cpu_power.
6304  */
6305 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6306 {
6307         struct sched_group *sg = sd->groups;
6308
6309         WARN_ON(!sd || !sg);
6310
6311         do {
6312                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6313                 sg = sg->next;
6314         } while (sg != sd->groups);
6315
6316         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6317                 return;
6318
6319         update_group_power(sd, cpu);
6320         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6321 }
6322
6323 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6324 {
6325        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6326 }
6327
6328 /*
6329  * Initializers for schedule domains
6330  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6331  */
6332
6333 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6334 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6335 #else
6336 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6337 #endif
6338
6339 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6340 static noinline struct sched_domain *                                   \
6341 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6342 {                                                                       \
6343         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6344         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6345         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6346         sd->private = &tl->data;                                        \
6347         return sd;                                                      \
6348 }
6349
6350 SD_INIT_FUNC(CPU)
6351 #ifdef CONFIG_NUMA
6352  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6353  SD_INIT_FUNC(NODE)
6354 #endif
6355 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6356  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6357 #endif
6358 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6359  SD_INIT_FUNC(MC)
6360 #endif
6361 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6362  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6363 #endif
6364
6365 static int default_relax_domain_level = -1;
6366 int sched_domain_level_max;
6367
6368 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6369 {
6370         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6371                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6372
6373         return 1;
6374 }
6375 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6376
6377 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6378                                  struct sched_domain_attr *attr)
6379 {
6380         int request;
6381
6382         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6383                 if (default_relax_domain_level < 0)
6384                         return;
6385                 else
6386                         request = default_relax_domain_level;
6387         } else
6388                 request = attr->relax_domain_level;
6389         if (request < sd->level) {
6390                 /* turn off idle balance on this domain */
6391                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6392         } else {
6393                 /* turn on idle balance on this domain */
6394                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6395         }
6396 }
6397
6398 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6399 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6400
6401 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6402                                  const struct cpumask *cpu_map)
6403 {
6404         switch (what) {
6405         case sa_rootdomain:
6406                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6407                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6408         case sa_sd:
6409                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6410         case sa_sd_storage:
6411                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6412         case sa_none:
6413                 break;
6414         }
6415 }
6416
6417 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6418                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6419 {
6420         memset(d, 0, sizeof(*d));
6421
6422         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6423                 return sa_sd_storage;
6424         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6425         if (!d->sd)
6426                 return sa_sd_storage;
6427         d->rd = alloc_rootdomain();
6428         if (!d->rd)
6429                 return sa_sd;
6430         return sa_rootdomain;
6431 }
6432
6433 /*
6434  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6435  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6436  * will not free the data we're using.
6437  */
6438 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6439 {
6440         struct sd_data *sdd = sd->private;
6441
6442         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6443         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6444
6445         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6446                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6447
6448         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6449                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6450 }
6451
6452 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6453 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6454 {
6455         return topology_thread_cpumask(cpu);
6456 }
6457 #endif
6458
6459 /*
6460  * Topology list, bottom-up.
6461  */
6462 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6463 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6464         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6465 #endif
6466 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6467         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6468 #endif
6469 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6470         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6471 #endif
6472         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6473 #ifdef CONFIG_NUMA
6474         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6475         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6476 #endif
6477         { NULL, },
6478 };
6479
6480 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6481
6482 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6483 {
6484         struct sched_domain_topology_level *tl;
6485         int j;
6486
6487         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6488                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6489
6490                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6491                 if (!sdd->sd)
6492                         return -ENOMEM;
6493
6494                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6495                 if (!sdd->sg)
6496                         return -ENOMEM;
6497
6498                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6499                 if (!sdd->sgp)
6500                         return -ENOMEM;
6501
6502                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6503                         struct sched_domain *sd;
6504                         struct sched_group *sg;
6505                         struct sched_group_power *sgp;
6506
6507                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6508                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6509                         if (!sd)
6510                                 return -ENOMEM;
6511
6512                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6513
6514                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6515                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6516                         if (!sg)
6517                                 return -ENOMEM;
6518
6519                         sg->next = sg;
6520
6521                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6522
6523                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6524                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6525                         if (!sgp)
6526                                 return -ENOMEM;
6527
6528                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6529                 }
6530         }
6531
6532         return 0;
6533 }
6534
6535 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6536 {
6537         struct sched_domain_topology_level *tl;
6538         int j;
6539
6540         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6541                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6542
6543                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6544                         struct sched_domain *sd;
6545
6546                         if (sdd->sd) {
6547                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6548                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6549                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6550                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6551                         }
6552
6553                         if (sdd->sg)
6554                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6555                         if (sdd->sgp)
6556                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6557                 }
6558                 free_percpu(sdd->sd);
6559                 sdd->sd = NULL;
6560                 free_percpu(sdd->sg);
6561                 sdd->sg = NULL;
6562                 free_percpu(sdd->sgp);
6563                 sdd->sgp = NULL;
6564         }
6565 }
6566
6567 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6568                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6569                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6570                 int cpu)
6571 {
6572         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6573         if (!sd)
6574                 return child;
6575
6576         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6577         if (child) {
6578                 sd->level = child->level + 1;
6579                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6580                 child->parent = sd;
6581         }
6582         sd->child = child;
6583         set_domain_attribute(sd, attr);
6584
6585         return sd;
6586 }
6587
6588 /*
6589  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6590  * to the individual cpus
6591  */
6592 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6593                                struct sched_domain_attr *attr)
6594 {
6595         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6596         struct sched_domain *sd;
6597         struct s_data d;
6598         int i, ret = -ENOMEM;
6599
6600         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6601         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6602                 goto error;
6603
6604         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6605         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6606                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6607
6608                 sd = NULL;
6609                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6610                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6611                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6612                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6613                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6614                                 break;
6615                 }
6616
6617                 while (sd->child)
6618                         sd = sd->child;
6619
6620                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6621         }
6622
6623         /* Build the groups for the domains */
6624         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6625                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6626                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6627                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6628                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6629                                         goto error;
6630                         } else {
6631                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6632                                         goto error;
6633                         }
6634                 }
6635         }
6636
6637         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6638         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6639                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6640                         continue;
6641
6642                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6643                         claim_allocations(i, sd);
6644                         init_sched_groups_power(i, sd);
6645                 }
6646         }
6647
6648         /* Attach the domains */
6649         rcu_read_lock();
6650         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6651                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6652                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6653         }
6654         rcu_read_unlock();
6655
6656         ret = 0;
6657 error:
6658         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6659         return ret;
6660 }
6661
6662 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6663 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6664 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6665                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6666
6667 /*
6668  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6669  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6670  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6671  */
6672 static cpumask_var_t fallback_doms;
6673
6674 /*
6675  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6676  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6677  * or 0 if it stayed the same.
6678  */
6679 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6680 {
6681         return 0;
6682 }
6683
6684 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6685 {
6686         int i;
6687         cpumask_var_t *doms;
6688
6689         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6690         if (!doms)
6691                 return NULL;
6692         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6693                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6694                         free_sched_domains(doms, i);
6695                         return NULL;
6696                 }
6697         }
6698         return doms;
6699 }
6700
6701 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6702 {
6703         unsigned int i;
6704         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6705                 free_cpumask_var(doms[i]);
6706         kfree(doms);
6707 }
6708
6709 /*
6710  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6711  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6712  * exclude other special cases in the future.
6713  */
6714 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6715 {
6716         int err;
6717
6718         arch_update_cpu_topology();
6719         ndoms_cur = 1;
6720         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6721         if (!doms_cur)
6722                 doms_cur = &fallback_doms;
6723         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6724         dattr_cur = NULL;
6725         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6726         register_sched_domain_sysctl();
6727
6728         return err;
6729 }
6730
6731 /*
6732  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6733  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6734  */
6735 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6736 {
6737         int i;
6738
6739         rcu_read_lock();
6740         for_each_cpu(i, cpu_map)
6741                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6742         rcu_read_unlock();
6743 }
6744
6745 /* handle null as "default" */
6746 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6747                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6748 {
6749         struct sched_domain_attr tmp;
6750
6751         /* fast path */
6752         if (!new && !cur)
6753                 return 1;
6754
6755         tmp = SD_ATTR_INIT;
6756         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6757                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6758                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6759 }
6760
6761 /*
6762  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6763  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6764  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6765  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6766  *
6767  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6768  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6769  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6770  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6771  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6772  * it as it is.
6773  *
6774  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6775  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6776  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6777  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6778  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6779  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6780  *
6781  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6782  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6783  * and it will not create the default domain.
6784  *
6785  * Call with hotplug lock held
6786  */
6787 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6788                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6789 {
6790         int i, j, n;
6791         int new_topology;
6792
6793         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6794
6795         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6796         unregister_sched_domain_sysctl();
6797
6798         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6799         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6800
6801         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6802
6803         /* Destroy deleted domains */
6804         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6805                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6806                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6807                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6808                                 goto match1;
6809                 }
6810                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6811                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6812 match1:
6813                 ;
6814         }
6815
6816         if (doms_new == NULL) {
6817                 ndoms_cur = 0;
6818                 doms_new = &fallback_doms;
6819                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6820                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6821         }
6822
6823         /* Build new domains */
6824         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6825                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6826                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6827                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6828                                 goto match2;
6829                 }
6830                 /* no match - add a new doms_new */
6831                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6832 match2:
6833                 ;
6834         }
6835
6836         /* Remember the new sched domains */
6837         if (doms_cur != &fallback_doms)
6838                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6839         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6840         doms_cur = doms_new;
6841         dattr_cur = dattr_new;
6842         ndoms_cur = ndoms_new;
6843
6844         register_sched_domain_sysctl();
6845
6846         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6847 }
6848
6849 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6850 static void reinit_sched_domains(void)
6851 {
6852         get_online_cpus();
6853
6854         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6855         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6856
6857         rebuild_sched_domains();
6858         put_online_cpus();
6859 }
6860
6861 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6862 {
6863         unsigned int level = 0;
6864
6865         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6866                 return -EINVAL;
6867
6868         /*
6869          * level is always be positive so don't check for
6870          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6871          * What happens on 0 or 1 byte write,
6872          * need to check for count as well?
6873          */
6874
6875         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6876                 return -EINVAL;
6877
6878         if (smt)
6879                 sched_smt_power_savings = level;
6880         else
6881                 sched_mc_power_savings = level;
6882
6883         reinit_sched_domains();
6884
6885         return count;
6886 }
6887
6888 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6889 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6890                                            struct device_attribute *attr,
6891                                            char *buf)
6892 {
6893         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6894 }
6895 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6896                                             struct device_attribute *attr,
6897                                             const char *buf, size_t count)
6898 {
6899         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6900 }
6901 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6902                    sched_mc_power_savings_show,
6903                    sched_mc_power_savings_store);
6904 #endif
6905
6906 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6907 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6908                                             struct device_attribute *attr,
6909                                             char *buf)
6910 {
6911         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6912 }
6913 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6914                                             struct device_attribute *attr,
6915                                              const char *buf, size_t count)
6916 {
6917         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6918 }
6919 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6920                    sched_smt_power_savings_show,
6921                    sched_smt_power_savings_store);
6922 #endif
6923
6924 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6925 {
6926         int err = 0;
6927
6928 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6929         if (smt_capable())
6930                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6931 #endif
6932 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6933         if (!err && mc_capable())
6934                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6935 #endif
6936         return err;
6937 }
6938 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6939
6940 /*
6941  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6942  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6943  * around partition_sched_domains().
6944  */
6945 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6946                              void *hcpu)
6947 {
6948         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6949         case CPU_ONLINE:
6950         case CPU_DOWN_FAILED:
6951                 cpuset_update_active_cpus();
6952                 return NOTIFY_OK;
6953         default:
6954                 return NOTIFY_DONE;
6955         }
6956 }
6957
6958 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6959                                void *hcpu)
6960 {
6961         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6962         case CPU_DOWN_PREPARE:
6963                 cpuset_update_active_cpus();
6964                 return NOTIFY_OK;
6965         default:
6966                 return NOTIFY_DONE;
6967         }
6968 }
6969
6970 void __init sched_init_smp(void)
6971 {
6972         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6973
6974         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6975         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6976
6977         get_online_cpus();
6978         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6979         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6980         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6981         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6982                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6983         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6984         put_online_cpus();
6985
6986         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6987         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6988
6989         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6990         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6991
6992         init_hrtick();
6993
6994         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6995         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6996                 BUG();
6997         sched_init_granularity();
6998         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6999
7000         init_sched_rt_class();
7001 }
7002 #else
7003 void __init sched_init_smp(void)
7004 {
7005         sched_init_granularity();
7006 }
7007 #endif /* CONFIG_SMP */
7008
7009 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7010
7011 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7012 {
7013         return in_lock_functions(addr) ||
7014                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7015                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7016 }
7017
7018 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7019 struct task_group root_task_group;
7020 LIST_HEAD(task_groups);
7021 #endif
7022
7023 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
7024
7025 void __init sched_init(void)
7026<