e1718bc35e16e5864ed9705808ab747245209c0b
[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         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1692         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1693 }
1694 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1695
1696 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1697 {
1698         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1703  * p is forked by current.
1704  *
1705  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1706  */
1707 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1708 {
1709         p->on_rq                        = 0;
1710
1711         p->se.on_rq                     = 0;
1712         p->se.exec_start                = 0;
1713         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1714         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1715         p->se.nr_migrations             = 0;
1716         p->se.vruntime                  = 0;
1717         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1718
1719 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1720         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1721 #endif
1722
1723         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1724
1725 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1726         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1727 #endif
1728 }
1729
1730 /*
1731  * fork()/clone()-time setup:
1732  */
1733 void sched_fork(struct task_struct *p)
1734 {
1735         unsigned long flags;
1736         int cpu = get_cpu();
1737
1738         __sched_fork(p);
1739         /*
1740          * We mark the process as running here. This guarantees that
1741          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1742          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1743          */
1744         p->state = TASK_RUNNING;
1745
1746         /*
1747          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1748          */
1749         p->prio = current->normal_prio;
1750
1751         /*
1752          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1753          */
1754         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1755                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1756                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1757                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1758                         p->rt_priority = 0;
1759                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1760                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1761
1762                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1763                 set_load_weight(p);
1764
1765                 /*
1766                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1767                  * fulfilled its duty:
1768                  */
1769                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1770         }
1771
1772         if (!rt_prio(p->prio))
1773                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1774
1775         if (p->sched_class->task_fork)
1776                 p->sched_class->task_fork(p);
1777
1778         /*
1779          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1780          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1781          * is ran before sched_fork().
1782          *
1783          * Silence PROVE_RCU.
1784          */
1785         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1786         set_task_cpu(p, cpu);
1787         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1788
1789 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1790         if (likely(sched_info_on()))
1791                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1792 #endif
1793 #if defined(CONFIG_SMP)
1794         p->on_cpu = 0;
1795 #endif
1796 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1797         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1798         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1799 #endif
1800 #ifdef CONFIG_SMP
1801         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1802 #endif
1803
1804         put_cpu();
1805 }
1806
1807 /*
1808  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1809  *
1810  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1811  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1812  * on the runqueue and wakes it.
1813  */
1814 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1815 {
1816         unsigned long flags;
1817         struct rq *rq;
1818
1819         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1820 #ifdef CONFIG_SMP
1821         /*
1822          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1823          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1824          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1825          */
1826         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1827 #endif
1828
1829         rq = __task_rq_lock(p);
1830         activate_task(rq, p, 0);
1831         p->on_rq = 1;
1832         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1833         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1834 #ifdef CONFIG_SMP
1835         if (p->sched_class->task_woken)
1836                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1837 #endif
1838         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1839 }
1840
1841 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1842
1843 /**
1844  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1845  * @notifier: notifier struct to register
1846  */
1847 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1848 {
1849         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1850 }
1851 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1852
1853 /**
1854  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1855  * @notifier: notifier struct to unregister
1856  *
1857  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1858  */
1859 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1860 {
1861         hlist_del(&notifier->link);
1862 }
1863 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1864
1865 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1866 {
1867         struct preempt_notifier *notifier;
1868         struct hlist_node *node;
1869
1870         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1871                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1872 }
1873
1874 static void
1875 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1876                                  struct task_struct *next)
1877 {
1878         struct preempt_notifier *notifier;
1879         struct hlist_node *node;
1880
1881         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1882                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1883 }
1884
1885 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1886
1887 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1888 {
1889 }
1890
1891 static void
1892 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1893                                  struct task_struct *next)
1894 {
1895 }
1896
1897 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1898
1899 /**
1900  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1901  * @rq: the runqueue preparing to switch
1902  * @prev: the current task that is being switched out
1903  * @next: the task we are going to switch to.
1904  *
1905  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1906  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1907  * switch.
1908  *
1909  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1910  * hooks.
1911  */
1912 static inline void
1913 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1914                     struct task_struct *next)
1915 {
1916         sched_info_switch(prev, next);
1917         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1918         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1919         prepare_lock_switch(rq, next);
1920         prepare_arch_switch(next);
1921         trace_sched_switch(prev, next);
1922 }
1923
1924 /**
1925  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1926  * @rq: runqueue associated with task-switch
1927  * @prev: the thread we just switched away from.
1928  *
1929  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1930  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1931  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1932  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1933  *
1934  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1935  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1936  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1937  * details.)
1938  */
1939 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1940         __releases(rq->lock)
1941 {
1942         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1943         long prev_state;
1944
1945         rq->prev_mm = NULL;
1946
1947         /*
1948          * A task struct has one reference for the use as "current".
1949          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1950          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1951          * the scheduled task must drop that reference.
1952          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1953          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1954          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1955          * be dropped twice.
1956          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1957          */
1958         prev_state = prev->state;
1959         finish_arch_switch(prev);
1960 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1961         local_irq_disable();
1962 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1963         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1964 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1965         local_irq_enable();
1966 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
1967         finish_lock_switch(rq, prev);
1968         finish_arch_post_lock_switch();
1969
1970         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1971         if (mm)
1972                 mmdrop(mm);
1973         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1974                 /*
1975                  * Remove function-return probe instances associated with this
1976                  * task and put them back on the free list.
1977                  */
1978                 kprobe_flush_task(prev);
1979                 put_task_struct(prev);
1980         }
1981 }
1982
1983 #ifdef CONFIG_SMP
1984
1985 /* assumes rq->lock is held */
1986 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1987 {
1988         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1989                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1990 }
1991
1992 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1993 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1994 {
1995         if (rq->post_schedule) {
1996                 unsigned long flags;
1997
1998                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1999                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2000                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2001                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2002
2003                 rq->post_schedule = 0;
2004         }
2005 }
2006
2007 #else
2008
2009 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2010 {
2011 }
2012
2013 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2014 {
2015 }
2016
2017 #endif
2018
2019 /**
2020  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2021  * @prev: the thread we just switched away from.
2022  */
2023 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2024         __releases(rq->lock)
2025 {
2026         struct rq *rq = this_rq();
2027
2028         finish_task_switch(rq, prev);
2029
2030         /*
2031          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2032          * task_switch?
2033          */
2034         post_schedule(rq);
2035
2036 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2037         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2038         preempt_enable();
2039 #endif
2040         if (current->set_child_tid)
2041                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * context_switch - switch to the new MM and the new
2046  * thread's register state.
2047  */
2048 static inline void
2049 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2050                struct task_struct *next)
2051 {
2052         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2053
2054         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2055
2056         mm = next->mm;
2057         oldmm = prev->active_mm;
2058         /*
2059          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2060          * combine the page table reload and the switch backend into
2061          * one hypercall.
2062          */
2063         arch_start_context_switch(prev);
2064
2065         if (!mm) {
2066                 next->active_mm = oldmm;
2067                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2068                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2069         } else
2070                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2071
2072         if (!prev->mm) {
2073                 prev->active_mm = NULL;
2074                 rq->prev_mm = oldmm;
2075         }
2076         /*
2077          * Since the runqueue lock will be released by the next
2078          * task (which is an invalid locking op but in the case
2079          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2080          * do an early lockdep release here:
2081          */
2082 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2083         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2084 #endif
2085
2086         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2087         switch_to(prev, next, prev);
2088
2089         barrier();
2090         /*
2091          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2092          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2093          * frame will be invalid.
2094          */
2095         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2096 }
2097
2098 /*
2099  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2100  *
2101  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2102  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2103  * number of context switches performed since bootup.
2104  */
2105 unsigned long nr_running(void)
2106 {
2107         unsigned long i, sum = 0;
2108
2109         for_each_online_cpu(i)
2110                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2111
2112         return sum;
2113 }
2114
2115 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2116 {
2117         unsigned long i, sum = 0;
2118
2119         for_each_possible_cpu(i)
2120                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2121
2122         /*
2123          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2124          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2125          */
2126         if (unlikely((long)sum < 0))
2127                 sum = 0;
2128
2129         return sum;
2130 }
2131
2132 unsigned long long nr_context_switches(void)
2133 {
2134         int i;
2135         unsigned long long sum = 0;
2136
2137         for_each_possible_cpu(i)
2138                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2139
2140         return sum;
2141 }
2142
2143 unsigned long nr_iowait(void)
2144 {
2145         unsigned long i, sum = 0;
2146
2147         for_each_possible_cpu(i)
2148                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2149
2150         return sum;
2151 }
2152
2153 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2154 {
2155         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2156         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2157 }
2158
2159 unsigned long this_cpu_load(void)
2160 {
2161         struct rq *this = this_rq();
2162         return this->cpu_load[0];
2163 }
2164
2165
2166 /*
2167  * Global load-average calculations
2168  *
2169  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2170  * in order to minimize overhead.
2171  *
2172  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2173  * nr_uninterruptible.
2174  *
2175  * Once every LOAD_FREQ:
2176  *
2177  *   nr_active = 0;
2178  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2179  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2180  *
2181  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2182  *
2183  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2184  *
2185  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2186  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2187  *    to calculating nr_active.
2188  *
2189  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2190  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2191  *
2192  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2193  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2194  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2195  *
2196  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2197  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2198  *    cpu to have completed this task.
2199  *
2200  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2201  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2202  *
2203  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2204  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2205  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2206  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2207  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2208  *    all cpus yields the correct result.
2209  *
2210  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2211  */
2212
2213 /* Variables and functions for calc_load */
2214 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2215 static unsigned long calc_load_update;
2216 unsigned long avenrun[3];
2217 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2218
2219 /**
2220  * get_avenrun - get the load average array
2221  * @loads:      pointer to dest load array
2222  * @offset:     offset to add
2223  * @shift:      shift count to shift the result left
2224  *
2225  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2226  */
2227 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2228 {
2229         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2230         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2231         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2232 }
2233
2234 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2235 {
2236         long nr_active, delta = 0;
2237
2238         nr_active = this_rq->nr_running;
2239         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2240
2241         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2242                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2243                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2244         }
2245
2246         return delta;
2247 }
2248
2249 /*
2250  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2251  */
2252 static unsigned long
2253 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2254 {
2255         load *= exp;
2256         load += active * (FIXED_1 - exp);
2257         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2258         return load >> FSHIFT;
2259 }
2260
2261 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2262 /*
2263  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2264  *
2265  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2266  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2267  * NO_HZ.
2268  *
2269  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2270  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2271  * when we read the global state.
2272  *
2273  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2274  *
2275  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2276  *    contribution, causing under-accounting.
2277  *
2278  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2279  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2280  *
2281  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2282  *
2283  *        0s            5s            10s           15s
2284  *          +10           +10           +10           +10
2285  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2286  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2287  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2288  *
2289  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2290  *    accumlating the new one.
2291  *
2292  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2293  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2294  *    busy state.
2295  *
2296  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2297  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2298  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2299  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2300  *    LOAD_FREQ intervals.
2301  *
2302  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2303  */
2304 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2305 static int calc_load_idx;
2306
2307 static inline int calc_load_write_idx(void)
2308 {
2309         int idx = calc_load_idx;
2310
2311         /*
2312          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2313          * need to observe the new update time.
2314          */
2315         smp_rmb();
2316
2317         /*
2318          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2319          * next idle-delta.
2320          */
2321         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2322                 idx++;
2323
2324         return idx & 1;
2325 }
2326
2327 static inline int calc_load_read_idx(void)
2328 {
2329         return calc_load_idx & 1;
2330 }
2331
2332 void calc_load_enter_idle(void)
2333 {
2334         struct rq *this_rq = this_rq();
2335         long delta;
2336
2337         /*
2338          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2339          * into the pending idle delta.
2340          */
2341         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2342         if (delta) {
2343                 int idx = calc_load_write_idx();
2344                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2345         }
2346 }
2347
2348 void calc_load_exit_idle(void)
2349 {
2350         struct rq *this_rq = this_rq();
2351
2352         /*
2353          * If we're still before the sample window, we're done.
2354          */
2355         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2356                 return;
2357
2358         /*
2359          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2360          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2361          * sync up for the next window.
2362          */
2363         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2364         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2365                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2366 }
2367
2368 static long calc_load_fold_idle(void)
2369 {
2370         int idx = calc_load_read_idx();
2371         long delta = 0;
2372
2373         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2374                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2375
2376         return delta;
2377 }
2378
2379 /**
2380  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2381  *
2382  * @x:         base of the power
2383  * @frac_bits: fractional bits of @x
2384  * @n:         power to raise @x to.
2385  *
2386  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2387  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2388  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2389  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2390  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2391  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2392  * vector.
2393  */
2394 static unsigned long
2395 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2396 {
2397         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2398
2399         if (n) for (;;) {
2400                 if (n & 1) {
2401                         result *= x;
2402                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2403                         result >>= frac_bits;
2404                 }
2405                 n >>= 1;
2406                 if (!n)
2407                         break;
2408                 x *= x;
2409                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2410                 x >>= frac_bits;
2411         }
2412
2413         return result;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2418  *
2419  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2420  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2421  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2422  *
2423  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2424  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2425  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2426  *
2427  *  ...
2428  *
2429  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2430  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2431  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2432  *
2433  * [1] application of the geometric series:
2434  *
2435  *              n         1 - x^(n+1)
2436  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2437  *             i=0          1 - x
2438  */
2439 static unsigned long
2440 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2441             unsigned long active, unsigned int n)
2442 {
2443
2444         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2445 }
2446
2447 /*
2448  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2449  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2450  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2451  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2452  *
2453  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2454  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2455  */
2456 static void calc_global_nohz(void)
2457 {
2458         long delta, active, n;
2459
2460         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2461                 /*
2462                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2463                  */
2464                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2465                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2466
2467                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2468                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2469
2470                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2471                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2472                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2473
2474                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2475         }
2476
2477         /*
2478          * Flip the idle index...
2479          *
2480          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2481          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2482          * index, this avoids a double flip messing things up.
2483          */
2484         smp_wmb();
2485         calc_load_idx++;
2486 }
2487 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2488
2489 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2490 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2491
2492 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2493
2494 /*
2495  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2496  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2497  */
2498 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2499 {
2500         long active, delta;
2501
2502         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2503                 return;
2504
2505         /*
2506          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2507          */
2508         delta = calc_load_fold_idle();
2509         if (delta)
2510                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2511
2512         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2513         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2514
2515         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2516         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2517         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2518
2519         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2520
2521         /*
2522          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2523          */
2524         calc_global_nohz();
2525 }
2526
2527 /*
2528  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2529  * active count.
2530  */
2531 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2532 {
2533         long delta;
2534
2535         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2536                 return;
2537
2538         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2539         if (delta)
2540                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2541
2542         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2543 }
2544
2545 /*
2546  * End of global load-average stuff
2547  */
2548
2549 /*
2550  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2551  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2552  *
2553  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2554  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2555  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2556  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2557  *
2558  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2559  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2560  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2561  *
2562  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2563  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2564  * particular idx is approximated to be zero.
2565  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2566  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2567  * based on 128 point scale.
2568  * Example:
2569  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2570  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2571  *
2572  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2573  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2574  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2575  */
2576 #define DEGRADE_SHIFT           7
2577 static const unsigned char
2578                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2579 static const unsigned char
2580                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2581                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2582                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2583                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2584                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2585                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2586
2587 /*
2588  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2589  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2590  * adding any new load.
2591  */
2592 static unsigned long
2593 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2594 {
2595         int j = 0;
2596
2597         if (!missed_updates)
2598                 return load;
2599
2600         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2601                 return 0;
2602
2603         if (idx == 1)
2604                 return load >> missed_updates;
2605
2606         while (missed_updates) {
2607                 if (missed_updates % 2)
2608                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2609
2610                 missed_updates >>= 1;
2611                 j++;
2612         }
2613         return load;
2614 }
2615
2616 /*
2617  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2618  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2619  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2620  */
2621 void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2622 {
2623         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2624         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
2625         unsigned long pending_updates;
2626         int i, scale;
2627
2628         this_rq->nr_load_updates++;
2629
2630         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
2631         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2632                 return;
2633
2634         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2635         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2636
2637         /* Update our load: */
2638         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2639         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2640                 unsigned long old_load, new_load;
2641
2642                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2643
2644                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2645                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2646                 new_load = this_load;
2647                 /*
2648                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2649                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2650                  * example.
2651                  */
2652                 if (new_load > old_load)
2653                         new_load += scale - 1;
2654
2655                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2656         }
2657
2658         sched_avg_update(this_rq);
2659 }
2660
2661 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2662 {
2663         update_cpu_load(this_rq);
2664
2665         calc_load_account_active(this_rq);
2666 }
2667
2668 #ifdef CONFIG_SMP
2669
2670 /*
2671  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2672  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2673  */
2674 void sched_exec(void)
2675 {
2676         struct task_struct *p = current;
2677         unsigned long flags;
2678         int dest_cpu;
2679
2680         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2681         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2682         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2683                 goto unlock;
2684
2685         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2686                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2687
2688                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2689                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2690                 return;
2691         }
2692 unlock:
2693         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2694 }
2695
2696 #endif
2697
2698 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2699 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2700
2701 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2702 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2703
2704 /*
2705  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2706  * @p in case that task is currently running.
2707  *
2708  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2709  */
2710 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2711 {
2712         u64 ns = 0;
2713
2714         if (task_current(rq, p)) {
2715                 update_rq_clock(rq);
2716                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2717                 if ((s64)ns < 0)
2718                         ns = 0;
2719         }
2720
2721         return ns;
2722 }
2723
2724 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2725 {
2726         unsigned long flags;
2727         struct rq *rq;
2728         u64 ns = 0;
2729
2730         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2731         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2732         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2733
2734         return ns;
2735 }
2736
2737 /*
2738  * Return accounted runtime for the task.
2739  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2740  * pending runtime that have not been accounted yet.
2741  */
2742 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2743 {
2744         unsigned long flags;
2745         struct rq *rq;
2746         u64 ns = 0;
2747
2748         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2749         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2750         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2751
2752         return ns;
2753 }
2754
2755 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2756 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
2757 struct cpuacct root_cpuacct;
2758 #endif
2759
2760 static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
2761                                             u64 tmp)
2762 {
2763 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2764         struct kernel_cpustat *kcpustat;
2765         struct cpuacct *ca;
2766 #endif
2767         /*
2768          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
2769          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
2770          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
2771          *
2772          */
2773         __get_cpu_var(kernel_cpustat).cpustat[index] += tmp;
2774
2775 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
2776         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
2777                 return;
2778
2779         rcu_read_lock();
2780         ca = task_ca(p);
2781         while (ca && (ca != &root_cpuacct)) {
2782                 kcpustat = this_cpu_ptr(ca->cpustat);
2783                 kcpustat->cpustat[index] += tmp;
2784                 ca = parent_ca(ca);
2785         }
2786         rcu_read_unlock();
2787 #endif
2788 }
2789
2790
2791 /*
2792  * Account user cpu time to a process.
2793  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2794  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2795  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2796  */
2797 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2798                        cputime_t cputime_scaled)
2799 {
2800         int index;
2801
2802         /* Add user time to process. */
2803         p->utime += cputime;
2804         p->utimescaled += cputime_scaled;
2805         account_group_user_time(p, cputime);
2806
2807         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
2808
2809         /* Add user time to cpustat. */
2810         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2811
2812         /* Account for user time used */
2813         acct_update_integrals(p);
2814 }
2815
2816 /*
2817  * Account guest cpu time to a process.
2818  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2819  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
2820  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2821  */
2822 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2823                                cputime_t cputime_scaled)
2824 {
2825         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2826
2827         /* Add guest time to process. */
2828         p->utime += cputime;
2829         p->utimescaled += cputime_scaled;
2830         account_group_user_time(p, cputime);
2831         p->gtime += cputime;
2832
2833         /* Add guest time to cpustat. */
2834         if (TASK_NICE(p) > 0) {
2835                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
2836                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
2837         } else {
2838                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
2839                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
2840         }
2841 }
2842
2843 /*
2844  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
2845  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2846  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2847  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2848  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
2849  */
2850 static inline
2851 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
2852                         cputime_t cputime_scaled, int index)
2853 {
2854         /* Add system time to process. */
2855         p->stime += cputime;
2856         p->stimescaled += cputime_scaled;
2857         account_group_system_time(p, cputime);
2858
2859         /* Add system time to cpustat. */
2860         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
2861
2862         /* Account for system time used */
2863         acct_update_integrals(p);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * Account system cpu time to a process.
2868  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2869  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2870  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2871  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
2872  */
2873 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2874                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
2875 {
2876         int index;
2877
2878         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
2879                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
2880                 return;
2881         }
2882
2883         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2884                 index = CPUTIME_IRQ;
2885         else if (in_serving_softirq())
2886                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
2887         else
2888                 index = CPUTIME_SYSTEM;
2889
2890         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
2891 }
2892
2893 /*
2894  * Account for involuntary wait time.
2895  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
2896  */
2897 void account_steal_time(cputime_t cputime)
2898 {
2899         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2900
2901         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
2902 }
2903
2904 /*
2905  * Account for idle time.
2906  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
2907  */
2908 void account_idle_time(cputime_t cputime)
2909 {
2910         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2911         struct rq *rq = this_rq();
2912
2913         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2914                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
2915         else
2916                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
2917 }
2918
2919 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
2920 {
2921 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2922         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
2923                 u64 steal, st = 0;
2924
2925                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
2926                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
2927
2928                 st = steal_ticks(steal);
2929                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
2930
2931                 account_steal_time(st);
2932                 return st;
2933         }
2934 #endif
2935         return false;
2936 }
2937
2938 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
2939
2940 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2941 /*
2942  * Account a tick to a process and cpustat
2943  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2944  * @user_tick: is the tick from userspace
2945  * @rq: the pointer to rq
2946  *
2947  * Tick demultiplexing follows the order
2948  * - pending hardirq update
2949  * - pending softirq update
2950  * - user_time
2951  * - idle_time
2952  * - system time
2953  *   - check for guest_time
2954  *   - else account as system_time
2955  *
2956  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
2957  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
2958  * opportunity to update it solely in system time.
2959  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
2960  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
2961  */
2962 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
2963                                                 struct rq *rq)
2964 {
2965         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
2966         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
2967
2968         if (steal_account_process_tick())
2969                 return;
2970
2971         if (irqtime_account_hi_update()) {
2972                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2973         } else if (irqtime_account_si_update()) {
2974                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
2975         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
2976                 /*
2977                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
2978                  * So, we have to handle it separately here.
2979                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
2980                  */
2981                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2982                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
2983         } else if (user_tick) {
2984                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2985         } else if (p == rq->idle) {
2986                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
2987         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
2988                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
2989         } else {
2990                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
2991                                         CPUTIME_SYSTEM);
2992         }
2993 }
2994
2995 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
2996 {
2997         int i;
2998         struct rq *rq = this_rq();
2999
3000         for (i = 0; i < ticks; i++)
3001                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3002 }
3003 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3004 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3005 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3006                                                 struct rq *rq) {}
3007 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3008
3009 /*
3010  * Account a single tick of cpu time.
3011  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3012  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3013  */
3014 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3015 {
3016         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3017         struct rq *rq = this_rq();
3018
3019         if (sched_clock_irqtime) {
3020                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3021                 return;
3022         }
3023
3024         if (steal_account_process_tick())
3025                 return;
3026
3027         if (user_tick)
3028                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3029         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3030                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3031                                     one_jiffy_scaled);
3032         else
3033                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3034 }
3035
3036 /*
3037  * Account multiple ticks of steal time.
3038  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3039  * @ticks: number of stolen ticks
3040  */
3041 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3042 {
3043         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3044 }
3045
3046 /*
3047  * Account multiple ticks of idle time.
3048  * @ticks: number of stolen ticks
3049  */
3050 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3051 {
3052
3053         if (sched_clock_irqtime) {
3054                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3055                 return;
3056         }
3057
3058         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3059 }
3060
3061 #endif
3062
3063 /*
3064  * Use precise platform statistics if available:
3065  */
3066 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3067 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3068 {
3069         *ut = p->utime;
3070         *st = p->stime;
3071 }
3072
3073 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3074 {
3075         struct task_cputime cputime;
3076
3077         thread_group_cputime(p, &cputime);
3078
3079         *ut = cputime.utime;
3080         *st = cputime.stime;
3081 }
3082 #else
3083
3084 #ifndef nsecs_to_cputime
3085 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3086 #endif
3087
3088 static cputime_t scale_utime(cputime_t utime, cputime_t rtime, cputime_t total)
3089 {
3090         u64 temp = (__force u64) rtime;
3091
3092         temp *= (__force u64) utime;
3093
3094         if (sizeof(cputime_t) == 4)
3095                 temp = div_u64(temp, (__force u32) total);
3096         else
3097                 temp = div64_u64(temp, (__force u64) total);
3098
3099         return (__force cputime_t) temp;
3100 }
3101
3102 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3103 {
3104         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = utime + p->stime;
3105
3106         /*
3107          * Use CFS's precise accounting:
3108          */
3109         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3110
3111         if (total)
3112                 utime = scale_utime(utime, rtime, total);
3113         else
3114                 utime = rtime;
3115
3116         /*
3117          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3118          */
3119         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3120         p->prev_stime = max(p->prev_stime, rtime - p->prev_utime);
3121
3122         *ut = p->prev_utime;
3123         *st = p->prev_stime;
3124 }
3125
3126 /*
3127  * Must be called with siglock held.
3128  */
3129 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3130 {
3131         struct signal_struct *sig = p->signal;
3132         struct task_cputime cputime;
3133         cputime_t rtime, utime, total;
3134
3135         thread_group_cputime(p, &cputime);
3136
3137         total = cputime.utime + cputime.stime;
3138         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3139
3140         if (total)
3141                 utime = scale_utime(cputime.utime, rtime, total);
3142         else
3143                 utime = rtime;
3144
3145         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3146         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime, rtime - sig->prev_utime);
3147
3148         *ut = sig->prev_utime;
3149         *st = sig->prev_stime;
3150 }
3151 #endif
3152
3153 /*
3154  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3155  * We call it with interrupts disabled.
3156  */
3157 void scheduler_tick(void)
3158 {
3159         int cpu = smp_processor_id();
3160         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3161         struct task_struct *curr = rq->curr;
3162
3163         sched_clock_tick();
3164
3165         raw_spin_lock(&rq->lock);
3166         update_rq_clock(rq);
3167         update_cpu_load_active(rq);
3168         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3169         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3170
3171         perf_event_task_tick();
3172
3173 #ifdef CONFIG_SMP
3174         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3175         trigger_load_balance(rq, cpu);
3176 #endif
3177 }
3178
3179 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3180 {
3181         if (in_lock_functions(addr)) {
3182                 addr = CALLER_ADDR2;
3183                 if (in_lock_functions(addr))
3184                         addr = CALLER_ADDR3;
3185         }
3186         return addr;
3187 }
3188
3189 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3190                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3191
3192 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3193 {
3194 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3195         /*
3196          * Underflow?
3197          */
3198         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3199                 return;
3200 #endif
3201         preempt_count() += val;
3202 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3203         /*
3204          * Spinlock count overflowing soon?
3205          */
3206         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3207                                 PREEMPT_MASK - 10);
3208 #endif
3209         if (preempt_count() == val)
3210                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3211 }
3212 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3213
3214 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3215 {
3216 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3217         /*
3218          * Underflow?
3219          */
3220         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3221                 return;
3222         /*
3223          * Is the spinlock portion underflowing?
3224          */
3225         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3226                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3227                 return;
3228 #endif
3229
3230         if (preempt_count() == val)
3231                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3232         preempt_count() -= val;
3233 }
3234 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3235
3236 #endif
3237
3238 /*
3239  * Print scheduling while atomic bug:
3240  */
3241 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3242 {
3243         if (oops_in_progress)
3244                 return;
3245
3246         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3247                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3248
3249         debug_show_held_locks(prev);
3250         print_modules();
3251         if (irqs_disabled())
3252                 print_irqtrace_events(prev);
3253         dump_stack();
3254 }
3255
3256 /*
3257  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3258  */
3259 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3260 {
3261         /*
3262          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3263          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3264          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3265          */
3266         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3267                 __schedule_bug(prev);
3268         rcu_sleep_check();
3269
3270         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3271
3272         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3273 }
3274
3275 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3276 {
3277         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
3278                 update_rq_clock(rq);
3279         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3280 }
3281
3282 /*
3283  * Pick up the highest-prio task:
3284  */
3285 static inline struct task_struct *
3286 pick_next_task(struct rq *rq)
3287 {
3288         const struct sched_class *class;
3289         struct task_struct *p;
3290
3291         /*
3292          * Optimization: we know that if all tasks are in
3293          * the fair class we can call that function directly:
3294          */
3295         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3296                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3297                 if (likely(p))
3298                         return p;
3299         }
3300
3301         for_each_class(class) {
3302                 p = class->pick_next_task(rq);
3303                 if (p)
3304                         return p;
3305         }
3306
3307         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3308 }
3309
3310 /*
3311  * __schedule() is the main scheduler function.
3312  */
3313 static void __sched __schedule(void)
3314 {
3315         struct task_struct *prev, *next;
3316         unsigned long *switch_count;
3317         struct rq *rq;
3318         int cpu;
3319
3320 need_resched:
3321         preempt_disable();
3322         cpu = smp_processor_id();
3323         rq = cpu_rq(cpu);
3324         rcu_note_context_switch(cpu);
3325         prev = rq->curr;
3326
3327         schedule_debug(prev);
3328
3329         if (sched_feat(HRTICK))
3330                 hrtick_clear(rq);
3331
3332         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3333
3334         switch_count = &prev->nivcsw;
3335         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3336                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3337                         prev->state = TASK_RUNNING;
3338                 } else {
3339                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3340                         prev->on_rq = 0;
3341
3342                         /*
3343                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3344                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3345                          * concurrency.
3346                          */
3347                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3348                                 struct task_struct *to_wakeup;
3349
3350                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3351                                 if (to_wakeup)
3352                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3353                         }
3354                 }
3355                 switch_count = &prev->nvcsw;
3356         }
3357
3358         pre_schedule(rq, prev);
3359
3360         if (unlikely(!rq->nr_running))
3361                 idle_balance(cpu, rq);
3362
3363         put_prev_task(rq, prev);
3364         next = pick_next_task(rq);
3365         clear_tsk_need_resched(prev);
3366         rq->skip_clock_update = 0;
3367
3368         if (likely(prev != next)) {
3369                 rq->nr_switches++;
3370                 rq->curr = next;
3371                 ++*switch_count;
3372
3373                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3374                 /*
3375                  * The context switch have flipped the stack from under us
3376                  * and restored the local variables which were saved when
3377                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3378                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3379                  */
3380                 cpu = smp_processor_id();
3381                 rq = cpu_rq(cpu);
3382         } else
3383                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3384
3385         post_schedule(rq);
3386
3387         sched_preempt_enable_no_resched();
3388         if (need_resched())
3389                 goto need_resched;
3390 }
3391
3392 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3393 {
3394         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3395                 return;
3396         /*
3397          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3398          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3399          */
3400         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3401                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3402 }
3403
3404 asmlinkage void __sched schedule(void)
3405 {
3406         struct task_struct *tsk = current;
3407
3408         sched_submit_work(tsk);
3409         __schedule();
3410 }
3411 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3412
3413 /**
3414  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3415  *
3416  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3417  */
3418 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3419 {
3420         sched_preempt_enable_no_resched();
3421         schedule();
3422         preempt_disable();
3423 }
3424
3425 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3426
3427 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3428 {
3429         if (lock->owner != owner)
3430                 return false;
3431
3432         /*
3433          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
3434          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
3435          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
3436          * ensures the memory stays valid.
3437          */
3438         barrier();
3439
3440         return owner->on_cpu;
3441 }
3442
3443 /*
3444  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3445  * access and not reliable.
3446  */
3447 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
3448 {
3449         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3450                 return 0;
3451
3452         rcu_read_lock();
3453         while (owner_running(lock, owner)) {
3454                 if (need_resched())
3455                         break;
3456
3457                 arch_mutex_cpu_relax();
3458         }
3459         rcu_read_unlock();
3460
3461         /*
3462          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3463          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3464          * success only when lock->owner is NULL.
3465          */
3466         return lock->owner == NULL;
3467 }
3468 #endif
3469
3470 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3471 /*
3472  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3473  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3474  * occur there and call schedule directly.
3475  */
3476 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3477 {
3478         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3479
3480         /*
3481          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3482          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3483          */
3484         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3485                 return;
3486
3487         do {
3488                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3489                 __schedule();
3490                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3491
3492                 /*
3493                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3494                  * between schedule and now.
3495                  */
3496                 barrier();
3497         } while (need_resched());
3498 }
3499 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3500
3501 /*
3502  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3503  * off of irq context.
3504  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3505  * protect us against recursive calling from irq.
3506  */
3507 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3508 {
3509         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3510
3511         /* Catch callers which need to be fixed */
3512         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3513
3514         do {
3515                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3516                 local_irq_enable();
3517                 __schedule();
3518                 local_irq_disable();
3519                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3520
3521                 /*
3522                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3523                  * between schedule and now.
3524                  */
3525                 barrier();
3526         } while (need_resched());
3527 }
3528
3529 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3530
3531 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3532                           void *key)
3533 {
3534         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3535 }
3536 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3537
3538 /*
3539  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3540  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3541  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3542  *
3543  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3544  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3545  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3546  */
3547 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3548                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3549 {
3550         wait_queue_t *curr, *next;
3551
3552         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3553                 unsigned flags = curr->flags;
3554
3555                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3556                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3557                         break;
3558         }
3559 }
3560
3561 /**
3562  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3563  * @q: the waitqueue
3564  * @mode: which threads
3565  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3566  * @key: is directly passed to the wakeup function
3567  *
3568  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3569  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3570  */
3571 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3572                         int nr_exclusive, void *key)
3573 {
3574         unsigned long flags;
3575
3576         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3577         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3578         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3579 }
3580 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3581
3582 /*
3583  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3584  */
3585 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3586 {
3587         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3588 }
3589 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3590
3591 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3592 {
3593         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3594 }
3595 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3596
3597 /**
3598  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3599  * @q: the waitqueue
3600  * @mode: which threads
3601  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3602  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3603  *
3604  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3605  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3606  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3607  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3608  *
3609  * On UP it can prevent extra preemption.
3610  *
3611  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3612  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3613  */
3614 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3615                         int nr_exclusive, void *key)
3616 {
3617         unsigned long flags;
3618         int wake_flags = WF_SYNC;
3619
3620         if (unlikely(!q))
3621                 return;
3622
3623         if (unlikely(!nr_exclusive))
3624                 wake_flags = 0;
3625
3626         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3627         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3628         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3629 }
3630 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3631
3632 /*
3633  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3634  */
3635 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3636 {
3637         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3638 }
3639 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3640
3641 /**
3642  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3643  * @x:  holds the state of this particular completion
3644  *
3645  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3646  * awakened in the same order in which they were queued.
3647  *
3648  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3649  *
3650  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3651  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3652  */
3653 void complete(struct completion *x)
3654 {
3655         unsigned long flags;
3656
3657         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3658         x->done++;
3659         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3660         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3661 }
3662 EXPORT_SYMBOL(complete);
3663
3664 /**
3665  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3666  * @x:  holds the state of this particular completion
3667  *
3668  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3669  *
3670  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3671  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3672  */
3673 void complete_all(struct completion *x)
3674 {
3675         unsigned long flags;
3676
3677         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3678         x->done += UINT_MAX/2;
3679         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3680         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3681 }
3682 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3683
3684 static inline long __sched
3685 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3686 {
3687         if (!x->done) {
3688                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3689
3690                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3691                 do {
3692                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3693                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3694                                 break;
3695                         }
3696                         __set_current_state(state);
3697                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3698                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3699                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3700                 } while (!x->done && timeout);
3701                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3702                 if (!x->done)
3703                         return timeout;
3704         }
3705         x->done--;
3706         return timeout ?: 1;
3707 }
3708
3709 static long __sched
3710 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3711 {
3712         might_sleep();
3713
3714         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3715         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3716         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3717         return timeout;
3718 }
3719
3720 /**
3721  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3722  * @x:  holds the state of this particular completion
3723  *
3724  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3725  * interruptible and there is no timeout.
3726  *
3727  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3728  * and interrupt capability. Also see complete().
3729  */
3730 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3731 {
3732         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3733 }
3734 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3735
3736 /**
3737  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3738  * @x:  holds the state of this particular completion
3739  * @timeout:  timeout value in jiffies
3740  *
3741  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3742  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3743  * interruptible.
3744  *
3745  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3746  * jiffies left till timeout) if completed.
3747  */
3748 unsigned long __sched
3749 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3750 {
3751         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3752 }
3753 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3754
3755 /**
3756  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3757  * @x:  holds the state of this particular completion
3758  *
3759  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3760  * interruptible.
3761  *
3762  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3763  */
3764 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3765 {
3766         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3767         if (t == -ERESTARTSYS)
3768                 return t;
3769         return 0;
3770 }
3771 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3772
3773 /**
3774  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3775  * @x:  holds the state of this particular completion
3776  * @timeout:  timeout value in jiffies
3777  *
3778  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3779  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3780  *
3781  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3782  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3783  */
3784 long __sched
3785 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3786                                           unsigned long timeout)
3787 {
3788         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3789 }
3790 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3791
3792 /**
3793  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3794  * @x:  holds the state of this particular completion
3795  *
3796  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3797  * interrupted by a kill signal.
3798  *
3799  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3800  */
3801 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3802 {
3803         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3804         if (t == -ERESTARTSYS)
3805                 return t;
3806         return 0;
3807 }
3808 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3809
3810 /**
3811  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3812  * @x:  holds the state of this particular completion
3813  * @timeout:  timeout value in jiffies
3814  *
3815  * This waits for either a completion of a specific task to be
3816  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3817  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3818  *
3819  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3820  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3821  */
3822 long __sched
3823 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3824                                      unsigned long timeout)
3825 {
3826         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3827 }
3828 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3829
3830 /**
3831  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3832  *      @x:     completion structure
3833  *
3834  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3835  *               1 if a decrement succeeded.
3836  *
3837  *      If a completion is being used as a counting completion,
3838  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3839  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3840  *      is protecting is not available.
3841  */
3842 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3843 {
3844         unsigned long flags;
3845         int ret = 1;
3846
3847         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3848         if (!x->done)
3849                 ret = 0;
3850         else
3851                 x->done--;
3852         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3853         return ret;
3854 }
3855 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3856
3857 /**
3858  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3859  *      @x:     completion structure
3860  *
3861  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3862  *               1 if there are no waiters.
3863  *
3864  */
3865 bool completion_done(struct completion *x)
3866 {
3867         unsigned long flags;
3868         int ret = 1;
3869
3870         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3871         if (!x->done)
3872                 ret = 0;
3873         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3874         return ret;
3875 }
3876 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3877
3878 static long __sched
3879 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3880 {
3881         unsigned long flags;
3882         wait_queue_t wait;
3883
3884         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3885
3886         __set_current_state(state);
3887
3888         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3889         __add_wait_queue(q, &wait);
3890         spin_unlock(&q->lock);
3891         timeout = schedule_timeout(timeout);
3892         spin_lock_irq(&q->lock);
3893         __remove_wait_queue(q, &wait);
3894         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3895
3896         return timeout;
3897 }
3898
3899 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3900 {
3901         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3902 }
3903 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3904
3905 long __sched
3906 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3907 {
3908         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3909 }
3910 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3911
3912 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3913 {
3914         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3915 }
3916 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3917
3918 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3919 {
3920         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3921 }
3922 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3923
3924 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3925
3926 /*
3927  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3928  * @p: task
3929  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3930  *
3931  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3932  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3933  *
3934  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3935  */
3936 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3937 {
3938         int oldprio, on_rq, running;
3939         struct rq *rq;
3940         const struct sched_class *prev_class;
3941
3942         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3943
3944         rq = __task_rq_lock(p);
3945
3946         /*
3947          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3948          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3949          *
3950          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3951          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3952          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3953          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3954          * with interrupts disabled and will complete the lock
3955          * protected section without being interrupted. So there is no
3956          * real need to boost.
3957          */
3958         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3959                 WARN_ON(p != rq->curr);
3960                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3961                 goto out_unlock;
3962         }
3963
3964         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3965         oldprio = p->prio;
3966         prev_class = p->sched_class;
3967         on_rq = p->on_rq;
3968         running = task_current(rq, p);
3969         if (on_rq)
3970                 dequeue_task(rq, p, 0);
3971         if (running)
3972                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3973
3974         if (rt_prio(prio))
3975                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3976         else
3977                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3978
3979         p->prio = prio;
3980
3981         if (running)
3982                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3983         if (on_rq)
3984                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3985
3986         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3987 out_unlock:
3988         __task_rq_unlock(rq);
3989 }
3990 #endif
3991 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3992 {
3993         int old_prio, delta, on_rq;
3994         unsigned long flags;
3995         struct rq *rq;
3996
3997         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3998                 return;
3999         /*
4000          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4001          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4002          */
4003         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4004         /*
4005          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4006          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4007          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4008          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4009          */
4010         if (task_has_rt_policy(p)) {
4011                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4012                 goto out_unlock;
4013         }
4014         on_rq = p->on_rq;
4015         if (on_rq)
4016                 dequeue_task(rq, p, 0);
4017
4018         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4019         set_load_weight(p);
4020         old_prio = p->prio;
4021         p->prio = effective_prio(p);
4022         delta = p->prio - old_prio;
4023
4024         if (on_rq) {
4025                 enqueue_task(rq, p, 0);
4026                 /*
4027                  * If the task increased its priority or is running and
4028                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4029                  */
4030                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4031                         resched_task(rq->curr);
4032         }
4033 out_unlock:
4034         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4035 }
4036 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4037
4038 /*
4039  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4040  * @p: task
4041  * @nice: nice value
4042  */
4043 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4044 {
4045         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4046         int nice_rlim = 20 - nice;
4047
4048         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4049                 capable(CAP_SYS_NICE));
4050 }
4051
4052 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4053
4054 /*
4055  * sys_nice - change the priority of the current process.
4056  * @increment: priority increment
4057  *
4058  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4059  * does similar things.
4060  */
4061 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4062 {
4063         long nice, retval;
4064
4065         /*
4066          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4067          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4068          * and we have a single winner.
4069          */
4070         if (increment < -40)
4071                 increment = -40;
4072         if (increment > 40)
4073                 increment = 40;
4074
4075         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4076         if (nice < -20)
4077                 nice = -20;
4078         if (nice > 19)
4079                 nice = 19;
4080
4081         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4082                 return -EPERM;
4083
4084         retval = security_task_setnice(current, nice);
4085         if (retval)
4086                 return retval;
4087
4088         set_user_nice(current, nice);
4089         return 0;
4090 }
4091
4092 #endif
4093
4094 /**
4095  * task_prio - return the priority value of a given task.
4096  * @p: the task in question.
4097  *
4098  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4099  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4100  * around 0, value goes from -16 to +15.
4101  */
4102 int task_prio(const struct task_struct *p)
4103 {
4104         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4105 }
4106
4107 /**
4108  * task_nice - return the nice value of a given task.
4109  * @p: the task in question.
4110  */
4111 int task_nice(const struct task_struct *p)
4112 {
4113         return TASK_NICE(p);
4114 }
4115 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4116
4117 /**
4118  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4119  * @cpu: the processor in question.
4120  */
4121 int idle_cpu(int cpu)
4122 {
4123         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4124
4125         if (rq->curr != rq->idle)
4126                 return 0;
4127
4128         if (rq->nr_running)
4129                 return 0;
4130
4131 #ifdef CONFIG_SMP
4132         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
4133                 return 0;
4134 #endif
4135
4136         return 1;
4137 }
4138
4139 /**
4140  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4141  * @cpu: the processor in question.
4142  */
4143 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4144 {
4145         return cpu_rq(cpu)->idle;
4146 }
4147
4148 /**
4149  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4150  * @pid: the pid in question.
4151  */
4152 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4153 {
4154         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4155 }
4156
4157 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4158 static void
4159 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4160 {
4161         p->policy = policy;
4162         p->rt_priority = prio;
4163         p->normal_prio = normal_prio(p);
4164         /* we are holding p->pi_lock already */
4165         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4166         if (rt_prio(p->prio))
4167                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4168         else
4169                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4170         set_load_weight(p);
4171 }
4172
4173 /*
4174  * check the target process has a UID that matches the current process's
4175  */
4176 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4177 {
4178         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4179         bool match;
4180
4181         rcu_read_lock();
4182         pcred = __task_cred(p);
4183         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4184                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4185                          cred->euid == pcred->uid);
4186         else
4187                 match = false;
4188         rcu_read_unlock();
4189         return match;
4190 }
4191
4192 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4193                                 const struct sched_param *param, bool user)
4194 {
4195         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4196         unsigned long flags;
4197         const struct sched_class *prev_class;
4198         struct rq *rq;
4199         int reset_on_fork;
4200
4201         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4202         BUG_ON(in_interrupt());
4203 recheck:
4204         /* double check policy once rq lock held */
4205         if (policy < 0) {
4206                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4207                 policy = oldpolicy = p->policy;
4208         } else {
4209                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4210                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4211
4212                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4213                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4214                                 policy != SCHED_IDLE)
4215                         return -EINVAL;
4216         }
4217
4218         /*
4219          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4220          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4221          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4222          */
4223         if (param->sched_priority < 0 ||
4224             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4225             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4226                 return -EINVAL;
4227         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4228                 return -EINVAL;
4229
4230         /*
4231          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4232          */
4233         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4234                 if (rt_policy(policy)) {
4235                         unsigned long rlim_rtprio =
4236                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4237
4238                         /* can't set/change the rt policy */
4239                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4240                                 return -EPERM;
4241
4242                         /* can't increase priority */
4243                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4244                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4245                                 return -EPERM;
4246                 }
4247
4248                 /*
4249                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4250                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4251                  */
4252                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4253                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4254                                 return -EPERM;
4255                 }
4256
4257                 /* can't change other user's priorities */
4258                 if (!check_same_owner(p))
4259                         return -EPERM;
4260
4261                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4262                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4263                         return -EPERM;
4264         }
4265
4266         if (user) {
4267                 retval = security_task_setscheduler(p);
4268                 if (retval)
4269                         return retval;
4270         }
4271
4272         /*
4273          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4274          * changing the priority of the task:
4275          *
4276          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4277          * runqueue lock must be held.
4278          */
4279         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4280
4281         /*
4282          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4283          */
4284         if (p == rq->stop) {
4285                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4286                 return -EINVAL;
4287         }
4288
4289         /*
4290          * If not changing anything there's no need to proceed further:
4291          */
4292         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
4293                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
4294
4295                 __task_rq_unlock(rq);
4296                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4297                 return 0;
4298         }
4299
4300 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4301         if (user) {
4302                 /*
4303                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4304                  * assigned.
4305                  */
4306                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4307                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4308                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4309                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4310                         return -EPERM;
4311                 }
4312         }
4313 #endif
4314
4315         /* recheck policy now with rq lock held */
4316         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4317                 policy = oldpolicy = -1;
4318                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4319                 goto recheck;
4320         }
4321         on_rq = p->on_rq;
4322         running = task_current(rq, p);
4323         if (on_rq)
4324                 dequeue_task(rq, p, 0);
4325         if (running)
4326                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4327
4328         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4329
4330         oldprio = p->prio;
4331         prev_class = p->sched_class;
4332         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4333
4334         if (running)
4335                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4336         if (on_rq)
4337                 enqueue_task(rq, p, 0);
4338
4339         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4340         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4341
4342         rt_mutex_adjust_pi(p);
4343
4344         return 0;
4345 }
4346
4347 /**
4348  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4349  * @p: the task in question.
4350  * @policy: new policy.
4351  * @param: structure containing the new RT priority.
4352  *
4353  * NOTE that the task may be already dead.
4354  */
4355 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4356                        const struct sched_param *param)
4357 {
4358         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4359 }
4360 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4361
4362 /**
4363  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4364  * @p: the task in question.
4365  * @policy: new policy.
4366  * @param: structure containing the new RT priority.
4367  *
4368  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4369  * current context has permission.  For example, this is needed in
4370  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4371  * but our caller might not have that capability.
4372  */
4373 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4374                                const struct sched_param *param)
4375 {
4376         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4377 }
4378
4379 static int
4380 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4381 {
4382         struct sched_param lparam;
4383         struct task_struct *p;
4384         int retval;
4385
4386         if (!param || pid < 0)
4387                 return -EINVAL;
4388         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4389                 return -EFAULT;
4390
4391         rcu_read_lock();
4392         retval = -ESRCH;
4393         p = find_process_by_pid(pid);
4394         if (p != NULL)
4395                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4396         rcu_read_unlock();
4397
4398         return retval;
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4403  * @pid: the pid in question.
4404  * @policy: new policy.
4405  * @param: structure containing the new RT priority.
4406  */
4407 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4408                 struct sched_param __user *, param)
4409 {
4410         /* negative values for policy are not valid */
4411         if (policy < 0)
4412                 return -EINVAL;
4413
4414         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4415 }
4416
4417 /**
4418  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4419  * @pid: the pid in question.
4420  * @param: structure containing the new RT priority.
4421  */
4422 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4423 {
4424         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4425 }
4426
4427 /**
4428  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4429  * @pid: the pid in question.
4430  */
4431 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4432 {
4433         struct task_struct *p;
4434         int retval;
4435
4436         if (pid < 0)
4437                 return -EINVAL;
4438
4439         retval = -ESRCH;
4440         rcu_read_lock();
4441         p = find_process_by_pid(pid);
4442         if (p) {
4443                 retval = security_task_getscheduler(p);
4444                 if (!retval)
4445                         retval = p->policy
4446                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4447         }
4448         rcu_read_unlock();
4449         return retval;
4450 }
4451
4452 /**
4453  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4454  * @pid: the pid in question.
4455  * @param: structure containing the RT priority.
4456  */
4457 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4458 {
4459         struct sched_param lp;
4460         struct task_struct *p;
4461         int retval;
4462
4463         if (!param || pid < 0)
4464                 return -EINVAL;
4465
4466         rcu_read_lock();
4467         p = find_process_by_pid(pid);
4468         retval = -ESRCH;
4469         if (!p)
4470                 goto out_unlock;
4471
4472         retval = security_task_getscheduler(p);
4473         if (retval)
4474                 goto out_unlock;
4475
4476         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4477         rcu_read_unlock();
4478
4479         /*
4480          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4481          */
4482         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4483
4484         return retval;
4485
4486 out_unlock:
4487         rcu_read_unlock();
4488         return retval;
4489 }
4490
4491 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4492 {
4493         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4494         struct task_struct *p;
4495         int retval;
4496
4497         get_online_cpus();
4498         rcu_read_lock();
4499
4500         p = find_process_by_pid(pid);
4501         if (!p) {
4502                 rcu_read_unlock();
4503                 put_online_cpus();
4504                 return -ESRCH;
4505         }
4506
4507         /* Prevent p going away */
4508         get_task_struct(p);
4509         rcu_read_unlock();
4510
4511         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4512                 retval = -ENOMEM;
4513                 goto out_put_task;
4514         }
4515         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4516                 retval = -ENOMEM;
4517                 goto out_free_cpus_allowed;
4518         }
4519         retval = -EPERM;
4520         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4521                 goto out_unlock;
4522
4523         retval = security_task_setscheduler(p);
4524         if (retval)
4525                 goto out_unlock;
4526
4527         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4528         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4529 again:
4530         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4531
4532         if (!retval) {
4533                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4534                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4535                         /*
4536                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4537                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4538                          * cpuset's cpus_allowed
4539                          */
4540                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4541                         goto again;
4542                 }
4543         }
4544 out_unlock:
4545         free_cpumask_var(new_mask);
4546 out_free_cpus_allowed:
4547         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4548 out_put_task:
4549         put_task_struct(p);
4550         put_online_cpus();
4551         return retval;
4552 }
4553
4554 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4555                              struct cpumask *new_mask)
4556 {
4557         if (len < cpumask_size())
4558                 cpumask_clear(new_mask);
4559         else if (len > cpumask_size())
4560                 len = cpumask_size();
4561
4562         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4563 }
4564
4565 /**
4566  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4567  * @pid: pid of the process
4568  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4569  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4570  */
4571 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4572                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4573 {
4574         cpumask_var_t new_mask;
4575         int retval;
4576
4577         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4578                 return -ENOMEM;
4579
4580         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4581         if (retval == 0)
4582                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4583         free_cpumask_var(new_mask);
4584         return retval;
4585 }
4586
4587 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4588 {
4589         struct task_struct *p;
4590         unsigned long flags;
4591         int retval;
4592
4593         get_online_cpus();
4594         rcu_read_lock();
4595
4596         retval = -ESRCH;
4597         p = find_process_by_pid(pid);
4598         if (!p)
4599                 goto out_unlock;
4600
4601         retval = security_task_getscheduler(p);
4602         if (retval)
4603                 goto out_unlock;
4604
4605         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4606         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4607         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4608
4609 out_unlock:
4610         rcu_read_unlock();
4611         put_online_cpus();
4612
4613         return retval;
4614 }
4615
4616 /**
4617  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4618  * @pid: pid of the process
4619  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4620  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4621  */
4622 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4623                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4624 {
4625         int ret;
4626         cpumask_var_t mask;
4627
4628         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4629                 return -EINVAL;
4630         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4631                 return -EINVAL;
4632
4633         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4634                 return -ENOMEM;
4635
4636         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4637         if (ret == 0) {
4638                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4639
4640                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4641                         ret = -EFAULT;
4642                 else
4643                         ret = retlen;
4644         }
4645         free_cpumask_var(mask);
4646
4647         return ret;
4648 }
4649
4650 /**
4651  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4652  *
4653  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4654  * other threads running on this CPU then this function will return.
4655  */
4656 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4657 {
4658         struct rq *rq = this_rq_lock();
4659
4660         schedstat_inc(rq, yld_count);
4661         current->sched_class->yield_task(rq);
4662
4663         /*
4664          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4665          * no need to preempt or enable interrupts:
4666          */
4667         __release(rq->lock);
4668         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4669         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4670         sched_preempt_enable_no_resched();
4671
4672         schedule();
4673
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static inline int should_resched(void)
4678 {
4679         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4680 }
4681
4682 static void __cond_resched(void)
4683 {
4684         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4685         __schedule();
4686         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4687 }
4688
4689 int __sched _cond_resched(void)
4690 {
4691         if (should_resched()) {
4692                 __cond_resched();
4693                 return 1;
4694         }
4695         return 0;
4696 }
4697 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4698
4699 /*
4700  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4701  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4702  *
4703  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4704  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4705  * spin_unlock(), once by hand).
4706  */
4707 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4708 {
4709         int resched = should_resched();
4710         int ret = 0;
4711
4712         lockdep_assert_held(lock);
4713
4714         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4715                 spin_unlock(lock);
4716                 if (resched)
4717                         __cond_resched();
4718                 else
4719                         cpu_relax();
4720                 ret = 1;
4721                 spin_lock(lock);
4722         }
4723         return ret;
4724 }
4725 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4726
4727 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4728 {
4729         BUG_ON(!in_softirq());
4730
4731         if (should_resched()) {
4732                 local_bh_enable();
4733                 __cond_resched();
4734                 local_bh_disable();
4735                 return 1;
4736         }
4737         return 0;
4738 }
4739 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4740
4741 /**
4742  * yield - yield the current processor to other threads.
4743  *
4744  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4745  *
4746  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4747  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4748  * it, its already broken.
4749  *
4750  * Typical broken usage is:
4751  *
4752  * while (!event)
4753  *      yield();
4754  *
4755  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4756  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4757  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4758  *
4759  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4760  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4761  * If you still want to use yield(), do not!
4762  */
4763 void __sched yield(void)
4764 {
4765         set_current_state(TASK_RUNNING);
4766         sys_sched_yield();
4767 }
4768 EXPORT_SYMBOL(yield);
4769
4770 /**
4771  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4772  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4773  * processor it's on.
4774  * @p: target task
4775  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4776  *
4777  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4778  * can't go away on us before we can do any checks.
4779  *
4780  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4781  */
4782 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4783 {
4784         struct task_struct *curr = current;
4785         struct rq *rq, *p_rq;
4786         unsigned long flags;
4787         bool yielded = 0;
4788
4789         local_irq_save(flags);
4790         rq = this_rq();
4791
4792 again:
4793         p_rq = task_rq(p);
4794         double_rq_lock(rq, p_rq);
4795         while (task_rq(p) != p_rq) {
4796                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4797                 goto again;
4798         }
4799
4800         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4801                 goto out;
4802
4803         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4804                 goto out;
4805
4806         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4807                 goto out;
4808
4809         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4810         if (yielded) {
4811                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4812                 /*
4813                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4814                  * fairness.
4815                  */
4816                 if (preempt && rq != p_rq)
4817                         resched_task(p_rq->curr);
4818         } else {
4819                 /*
4820                  * We might have set it in task_yield_fair(), but are
4821                  * not going to schedule(), so don't want to skip
4822                  * the next update.
4823                  */
4824                 rq->skip_clock_update = 0;
4825         }
4826
4827 out:
4828         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4829         local_irq_restore(flags);
4830
4831         if (yielded)
4832                 schedule();
4833
4834         return yielded;
4835 }
4836 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4837
4838 /*
4839  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4840  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4841  */
4842 void __sched io_schedule(void)
4843 {
4844         struct rq *rq = raw_rq();
4845
4846         delayacct_blkio_start();
4847         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4848         blk_flush_plug(current);
4849         current->in_iowait = 1;
4850         schedule();
4851         current->in_iowait = 0;
4852         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4853         delayacct_blkio_end();
4854 }
4855 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4856
4857 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4858 {
4859         struct rq *rq = raw_rq();
4860         long ret;
4861
4862         delayacct_blkio_start();
4863         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4864         blk_flush_plug(current);
4865         current->in_iowait = 1;
4866         ret = schedule_timeout(timeout);
4867         current->in_iowait = 0;
4868         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4869         delayacct_blkio_end();
4870         return ret;
4871 }
4872
4873 /**
4874  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4875  * @policy: scheduling class.
4876  *
4877  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4878  * by a given scheduling class.
4879  */
4880 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4881 {
4882         int ret = -EINVAL;
4883
4884         switch (policy) {
4885         case SCHED_FIFO:
4886         case SCHED_RR:
4887                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4888                 break;
4889         case SCHED_NORMAL:
4890         case SCHED_BATCH:
4891         case SCHED_IDLE:
4892                 ret = 0;
4893                 break;
4894         }
4895         return ret;
4896 }
4897
4898 /**
4899  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4900  * @policy: scheduling class.
4901  *
4902  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4903  * by a given scheduling class.
4904  */
4905 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4906 {
4907         int ret = -EINVAL;
4908
4909         switch (policy) {
4910         case SCHED_FIFO:
4911         case SCHED_RR:
4912                 ret = 1;
4913                 break;
4914         case SCHED_NORMAL:
4915         case SCHED_BATCH:
4916         case SCHED_IDLE:
4917                 ret = 0;
4918         }
4919         return ret;
4920 }
4921
4922 /**
4923  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4924  * @pid: pid of the process.
4925  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4926  *
4927  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4928  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4929  */
4930 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4931                 struct timespec __user *, interval)
4932 {
4933         struct task_struct *p;
4934         unsigned int time_slice;
4935         unsigned long flags;
4936         struct rq *rq;
4937         int retval;
4938         struct timespec t;
4939
4940         if (pid < 0)
4941                 return -EINVAL;
4942
4943         retval = -ESRCH;
4944         rcu_read_lock();
4945         p = find_process_by_pid(pid);
4946         if (!p)
4947                 goto out_unlock;
4948
4949         retval = security_task_getscheduler(p);
4950         if (retval)
4951                 goto out_unlock;
4952
4953         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4954         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4955         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4956
4957         rcu_read_unlock();
4958         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4959         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4960         return retval;
4961
4962 out_unlock:
4963         rcu_read_unlock();
4964         return retval;
4965 }
4966
4967 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4968
4969 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4970 {
4971         unsigned long free = 0;
4972         unsigned state;
4973
4974         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4975         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4976                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4977 #if BITS_PER_LONG == 32
4978         if (state == TASK_RUNNING)
4979                 printk(KERN_CONT " running  ");
4980         else
4981                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4982 #else
4983         if (state == TASK_RUNNING)
4984                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4985         else
4986                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4987 #endif
4988 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4989         free = stack_not_used(p);
4990 #endif
4991         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4992                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4993                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4994
4995         show_stack(p, NULL);
4996 }
4997
4998 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4999 {
5000         struct task_struct *g, *p;
5001
5002 #if BITS_PER_LONG == 32
5003         printk(KERN_INFO
5004                 "  task                PC stack   pid father\n");
5005 #else
5006         printk(KERN_INFO
5007                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5008 #endif
5009         rcu_read_lock();
5010         do_each_thread(g, p) {
5011                 /*
5012                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5013                  * console might take a lot of time:
5014                  */
5015                 touch_nmi_watchdog();
5016                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5017                         sched_show_task(p);
5018         } while_each_thread(g, p);
5019
5020         touch_all_softlockup_watchdogs();
5021
5022 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5023         sysrq_sched_debug_show();
5024 #endif
5025         rcu_read_unlock();
5026         /*
5027          * Only show locks if all tasks are dumped:
5028          */
5029         if (!state_filter)
5030                 debug_show_all_locks();
5031 }
5032
5033 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5034 {
5035         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5036 }
5037
5038 /**
5039  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5040  * @idle: task in question
5041  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5042  *
5043  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5044  * flag, to make booting more robust.
5045  */
5046 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5047 {
5048         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5049         unsigned long flags;
5050
5051         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5052
5053         __sched_fork(idle);
5054         idle->state = TASK_RUNNING;
5055         idle->se.exec_start = sched_clock();
5056
5057         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5058         /*
5059          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5060          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5061          * lockdep check in task_group() will fail.
5062          *
5063          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5064          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5065          *
5066          * Silence PROVE_RCU
5067          */
5068         rcu_read_lock();
5069         __set_task_cpu(idle, cpu);
5070         rcu_read_unlock();
5071
5072         rq->curr = rq->idle = idle;
5073 #if defined(CONFIG_SMP)
5074         idle->on_cpu = 1;
5075 #endif
5076         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5077
5078         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5079         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5080
5081         /*
5082          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5083          */
5084         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5085         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5086 #if defined(CONFIG_SMP)
5087         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5088 #endif
5089 }
5090
5091 #ifdef CONFIG_SMP
5092 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5093 {
5094         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
5095                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5096
5097         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5098         p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5099 }
5100
5101 /*
5102  * This is how migration works:
5103  *
5104  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5105  *    stop_one_cpu().
5106  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5107  *    off the CPU)
5108  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5109  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5110  *    it and puts it into the right queue.
5111  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5112  *    is done.
5113  */
5114
5115 /*
5116  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5117  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5118  * is removed from the allowed bitmask.
5119  *
5120  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5121  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5122  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5123  */
5124 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5125 {
5126         unsigned long flags;
5127         struct rq *rq;
5128         unsigned int dest_cpu;
5129         int ret = 0;
5130
5131         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5132
5133         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
5134                 goto out;
5135
5136         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5137                 ret = -EINVAL;
5138                 goto out;
5139         }
5140
5141         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
5142                 ret = -EINVAL;
5143                 goto out;
5144         }
5145
5146         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
5147
5148         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5149         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5150                 goto out;
5151
5152         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5153         if (p->on_rq) {
5154                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5155                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5156                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5157                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5158                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5159                 return 0;
5160         }
5161 out:
5162         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5163
5164         return ret;
5165 }
5166 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5167
5168 /*
5169  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5170  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5171  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5172  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5173  *
5174  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5175  * as the task is no longer on this CPU.
5176  *
5177  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5178  */
5179 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5180 {
5181         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5182         int ret = 0;
5183
5184         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5185                 return ret;
5186
5187         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5188         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5189
5190         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
5191         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5192         /* Already moved. */
5193         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5194                 goto done;
5195         /* Affinity changed (again). */
5196         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5197                 goto fail;
5198
5199         /*
5200          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5201          * placed properly.
5202          */
5203         if (p->on_rq) {
5204                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
5205                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5206                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
5207                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5208         }
5209 done:
5210         ret = 1;
5211 fail:
5212         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5213         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
5214         return ret;
5215 }
5216
5217 /*
5218  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5219  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5220  * 'pushing' onto another runqueue.
5221  */
5222 static int migration_cpu_stop(void *data)
5223 {
5224         struct migration_arg *arg = data;
5225
5226         /*
5227          * The original target cpu might have gone down and we might
5228          * be on another cpu but it doesn't matter.
5229          */
5230         local_irq_disable();
5231         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5232         local_irq_enable();
5233         return 0;
5234 }
5235
5236 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5237
5238 /*
5239  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5240  * offline.
5241  */
5242 void idle_task_exit(void)
5243 {
5244         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5245
5246         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5247
5248         if (mm != &init_mm)
5249                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5250         mmdrop(mm);
5251 }
5252
5253 /*
5254  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5255  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5256  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5257  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5258  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5259  */
5260 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5261 {
5262         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5263
5264         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5265         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5266 }
5267
5268 /*
5269  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5270  */
5271 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5272 {
5273         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5274         rq->calc_load_active = 0;
5275 }
5276
5277 /*
5278  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5279  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5280  *
5281  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5282  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5283  * because of lock validation efforts.
5284  */
5285 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5286 {
5287         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5288         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5289         int dest_cpu;
5290
5291         /*
5292          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5293          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5294          *
5295          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5296          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5297          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5298          * done here.
5299          */
5300         rq->stop = NULL;
5301
5302         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5303         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5304
5305         for ( ; ; ) {
5306                 /*
5307                  * There's this thread running, bail when that's the only
5308                  * remaining thread.
5309                  */
5310                 if (rq->nr_running == 1)
5311                         break;
5312
5313                 next = pick_next_task(rq);
5314                 BUG_ON(!next);
5315                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5316
5317                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5318                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5319                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5320
5321                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5322
5323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5324         }
5325
5326         rq->stop = stop;
5327 }
5328
5329 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5330
5331 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5332
5333 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5334         {
5335                 .procname       = "sched_domain",
5336                 .mode           = 0555,
5337         },
5338         {}
5339 };
5340
5341 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5342         {
5343                 .procname       = "kernel",
5344                 .mode           = 0555,
5345                 .child          = sd_ctl_dir,
5346         },
5347         {}
5348 };
5349
5350 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5351 {
5352         struct ctl_table *entry =
5353                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5354
5355         return entry;
5356 }
5357
5358 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5359 {
5360         struct ctl_table *entry;
5361
5362         /*
5363          * In the intermediate directories, both the child directory and
5364          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5365          * will always be set. In the lowest directory the names are
5366          * static strings and all have proc handlers.
5367          */
5368         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5369                 if (entry->child)
5370                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5371                 if (entry->proc_handler == NULL)
5372                         kfree(entry->procname);
5373         }
5374
5375         kfree(*tablep);
5376         *tablep = NULL;
5377 }
5378
5379 static void
5380 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5381                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5382                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5383 {
5384         entry->procname = procname;
5385         entry->data = data;
5386         entry->maxlen = maxlen;
5387         entry->mode = mode;
5388         entry->proc_handler = proc_handler;
5389 }
5390
5391 static struct ctl_table *
5392 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5393 {
5394         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5395
5396         if (table == NULL)
5397                 return NULL;
5398
5399         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5400                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5401         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5402                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5403         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5404                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5405         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5406                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5407         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5408                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5409         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5410                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5411         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5412                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5413         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5414                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5415         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5416                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5417         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5418                 &sd->cache_nice_tries,
5419                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5420         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5421                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5422         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5423                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5424         /* &table[12] is terminator */
5425
5426         return table;
5427 }
5428
5429 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5430 {
5431         struct ctl_table *entry, *table;
5432         struct sched_domain *sd;
5433         int domain_num = 0, i;
5434         char buf[32];
5435
5436         for_each_domain(cpu, sd)
5437                 domain_num++;
5438         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5439         if (table == NULL)
5440                 return NULL;
5441
5442         i = 0;
5443         for_each_domain(cpu, sd) {
5444                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5445                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5446                 entry->mode = 0555;
5447                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5448                 entry++;
5449                 i++;
5450         }
5451         return table;
5452 }
5453
5454 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5455 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5456 {
5457         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5458         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5459         char buf[32];
5460
5461         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5462         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5463
5464         if (entry == NULL)
5465                 return;
5466
5467         for_each_possible_cpu(i) {
5468                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5469                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5470                 entry->mode = 0555;
5471                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5472                 entry++;
5473         }
5474
5475         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5476         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5477 }
5478
5479 /* may be called multiple times per register */
5480 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5481 {
5482         if (sd_sysctl_header)
5483                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5484         sd_sysctl_header = NULL;
5485         if (sd_ctl_dir[0].child)
5486                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5487 }
5488 #else
5489 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5490 {
5491 }
5492 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5493 {
5494 }
5495 #endif
5496
5497 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5498 {
5499         if (!rq->online) {
5500                 const struct sched_class *class;
5501
5502                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5503                 rq->online = 1;
5504
5505                 for_each_class(class) {
5506                         if (class->rq_online)
5507                                 class->rq_online(rq);
5508                 }
5509         }
5510 }
5511
5512 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5513 {
5514         if (rq->online) {
5515                 const struct sched_class *class;
5516
5517                 for_each_class(class) {
5518                         if (class->rq_offline)
5519                                 class->rq_offline(rq);
5520                 }
5521
5522                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5523                 rq->online = 0;
5524         }
5525 }
5526
5527 /*
5528  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5529  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5530  */
5531 static int __cpuinit
5532 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5533 {
5534         int cpu = (long)hcpu;
5535         unsigned long flags;
5536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5537
5538         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5539
5540         case CPU_UP_PREPARE:
5541                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5542                 break;
5543
5544         case CPU_ONLINE:
5545                 /* Update our root-domain */
5546                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5547                 if (rq->rd) {
5548                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5549
5550                         set_rq_online(rq);
5551                 }
5552                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5553                 break;
5554
5555 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5556         case CPU_DYING:
5557                 sched_ttwu_pending();
5558                 /* Update our root-domain */
5559                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5560                 if (rq->rd) {
5561                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5562                         set_rq_offline(rq);
5563                 }
5564                 migrate_tasks(cpu);
5565                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5566                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5567
5568                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5569                 calc_global_load_remove(rq);
5570                 break;
5571 #endif
5572         }
5573
5574         update_max_interval();
5575
5576         return NOTIFY_OK;
5577 }
5578
5579 /*
5580  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5581  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5582  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5583  */
5584 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5585         .notifier_call = migration_call,
5586         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5587 };
5588
5589 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5590                                       unsigned long action, void *hcpu)
5591 {
5592         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5593         case CPU_STARTING:
5594         case CPU_DOWN_FAILED:
5595                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5596                 return NOTIFY_OK;
5597         default:
5598                 return NOTIFY_DONE;
5599         }
5600 }
5601
5602 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5603                                         unsigned long action, void *hcpu)
5604 {
5605         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5606         case CPU_DOWN_PREPARE:
5607                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5608                 return NOTIFY_OK;
5609         default:
5610                 return NOTIFY_DONE;
5611         }
5612 }
5613
5614 static int __init migration_init(void)
5615 {
5616         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5617         int err;
5618
5619         /* Initialize migration for the boot CPU */
5620         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5621         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5622         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5623         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5624
5625         /* Register cpu active notifiers */
5626         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5627         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5628
5629         return 0;
5630 }
5631 early_initcall(migration_init);
5632 #endif
5633
5634 #ifdef CONFIG_SMP
5635
5636 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5637
5638 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5639
5640 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5641
5642 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5643 {
5644         sched_domain_debug_enabled = 1;
5645
5646         return 0;
5647 }
5648 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5649
5650 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5651                                   struct cpumask *groupmask)
5652 {
5653         struct sched_group *group = sd->groups;
5654         char str[256];
5655
5656         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5657         cpumask_clear(groupmask);
5658
5659         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5660
5661         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5662                 printk("does not load-balance\n");
5663                 if (sd->parent)
5664                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5665                                         " has parent");
5666                 return -1;
5667         }
5668
5669         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5670
5671         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5672                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5673                                 "CPU%d\n", cpu);
5674         }
5675         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5676                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5677                                 " CPU%d\n", cpu);
5678         }
5679
5680         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5681         do {
5682                 if (!group) {
5683                         printk("\n");
5684                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5685                         break;
5686                 }
5687
5688                 if (!group->sgp->power) {
5689                         printk(KERN_CONT "\n");
5690                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5691                                         "set\n");
5692                         break;
5693                 }
5694
5695                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5696                         printk(KERN_CONT "\n");
5697                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5698                         break;
5699                 }
5700
5701                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5702                         printk(KERN_CONT "\n");
5703                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5704                         break;
5705                 }
5706
5707                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5708
5709                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5710
5711                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5712                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5713                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5714                                 group->sgp->power);
5715                 }
5716
5717                 group = group->next;
5718         } while (group != sd->groups);
5719         printk(KERN_CONT "\n");
5720
5721         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5722                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5723
5724         if (sd->parent &&
5725             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5726                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5727                         "of domain->span\n");
5728         return 0;
5729 }
5730
5731 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5732 {
5733         int level = 0;
5734
5735         if (!sched_domain_debug_enabled)
5736                 return;
5737
5738         if (!sd) {
5739                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5740                 return;
5741         }
5742
5743         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5744
5745         for (;;) {
5746                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5747                         break;
5748                 level++;
5749                 sd = sd->parent;
5750                 if (!sd)
5751                         break;
5752         }
5753 }
5754 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5755 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5756 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5757
5758 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5759 {
5760         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5761                 return 1;
5762
5763         /* Following flags need at least 2 groups */
5764         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5765                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5766                          SD_BALANCE_FORK |
5767                          SD_BALANCE_EXEC |
5768                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5769                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5770                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5771                         return 0;
5772         }
5773
5774         /* Following flags don't use groups */
5775         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5776                 return 0;
5777
5778         return 1;
5779 }
5780
5781 static int
5782 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5783 {
5784         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5785
5786         if (sd_degenerate(parent))
5787                 return 1;
5788
5789         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5790                 return 0;
5791
5792         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5793         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5794                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5795                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5796                                 SD_BALANCE_FORK |
5797                                 SD_BALANCE_EXEC |
5798                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5799                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5800                 if (nr_node_ids == 1)
5801                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5802         }
5803         if (~cflags & pflags)
5804                 return 0;
5805
5806         return 1;
5807 }
5808
5809 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5810 {
5811         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5812
5813         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5814         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5815         free_cpumask_var(rd->online);
5816         free_cpumask_var(rd->span);
5817         kfree(rd);
5818 }
5819
5820 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5821 {
5822         struct root_domain *old_rd = NULL;
5823         unsigned long flags;
5824
5825         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5826
5827         if (rq->rd) {
5828                 old_rd = rq->rd;
5829
5830                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5831                         set_rq_offline(rq);
5832
5833                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5834
5835                 /*
5836                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5837                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5838                  * in this function:
5839                  */
5840                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5841                         old_rd = NULL;
5842         }
5843
5844         atomic_inc(&rd->refcount);
5845         rq->rd = rd;
5846
5847         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5848         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5849                 set_rq_online(rq);
5850
5851         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5852
5853         if (old_rd)
5854                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5855 }
5856
5857 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5858 {
5859         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5860
5861         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5862                 goto out;
5863         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5864                 goto free_span;
5865         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5866                 goto free_online;
5867
5868         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5869                 goto free_rto_mask;
5870         return 0;
5871
5872 free_rto_mask:
5873         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5874 free_online:
5875         free_cpumask_var(rd->online);
5876 free_span:
5877         free_cpumask_var(rd->span);
5878 out:
5879         return -ENOMEM;
5880 }
5881
5882 /*
5883  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5884  * members (mimicking the global state we have today).
5885  */
5886 struct root_domain def_root_domain;
5887
5888 static void init_defrootdomain(void)
5889 {
5890         init_rootdomain(&def_root_domain);
5891
5892         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5893 }
5894
5895 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5896 {
5897         struct root_domain *rd;
5898
5899         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5900         if (!rd)
5901                 return NULL;
5902
5903         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5904                 kfree(rd);
5905                 return NULL;
5906         }
5907
5908         return rd;
5909 }
5910
5911 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5912 {
5913         struct sched_group *tmp, *first;
5914
5915         if (!sg)
5916                 return;
5917
5918         first = sg;
5919         do {
5920                 tmp = sg->next;
5921
5922                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5923                         kfree(sg->sgp);
5924
5925                 kfree(sg);
5926                 sg = tmp;
5927         } while (sg != first);
5928 }
5929
5930 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5931 {
5932         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5933
5934         /*
5935          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5936          * nuke them all.
5937          */
5938         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5939                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5940         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5941                 kfree(sd->groups->sgp);
5942                 kfree(sd->groups);
5943         }
5944         kfree(sd);
5945 }
5946
5947 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5948 {
5949         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5950 }
5951
5952 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5953 {
5954         for (; sd; sd = sd->parent)
5955                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5956 }
5957
5958 /*
5959  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5960  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5961  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5962  *
5963  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5964  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5965  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5966  */
5967 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5968 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5969
5970 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5971 {
5972         struct sched_domain *sd;
5973         int id = cpu;
5974
5975         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5976         if (sd)
5977                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5978
5979         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5980         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5981 }
5982
5983 /*
5984  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5985  * hold the hotplug lock.
5986  */
5987 static void
5988 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5989 {
5990         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5991         struct sched_domain *tmp;
5992
5993         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5994         for (tmp = sd; tmp; ) {
5995                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5996                 if (!parent)
5997                         break;
5998
5999                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6000                         tmp->parent = parent->parent;
6001                         if (parent->parent)
6002                                 parent->parent->child = tmp;
6003                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6004                 } else
6005                         tmp = tmp->parent;
6006         }
6007
6008         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6009                 tmp = sd;
6010                 sd = sd->parent;
6011                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6012                 if (sd)
6013                         sd->child = NULL;
6014         }
6015
6016         sched_domain_debug(sd, cpu);
6017
6018         rq_attach_root(rq, rd);
6019         tmp = rq->sd;
6020         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6021         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6022
6023         update_top_cache_domain(cpu);
6024 }
6025
6026 /* cpus with isolated domains */
6027 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6028
6029 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6030 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6031 {
6032         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6033         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6034         return 1;
6035 }
6036
6037 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6038
6039 #ifdef CONFIG_NUMA
6040
6041 /**
6042  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6043  * @node: node whose sched_domain we're building
6044  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6045  *
6046  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6047  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6048  *
6049  * Should use nodemask_t.
6050  */
6051 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6052 {
6053         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6054
6055         min_val = INT_MAX;
6056
6057         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6058                 /* Start at @node */
6059                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6060
6061                 if (!nr_cpus_node(n))
6062                         continue;
6063
6064                 /* Skip already used nodes */
6065                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6066                         continue;
6067
6068                 /* Simple min distance search */
6069                 val = node_distance(node, n);
6070
6071                 if (val < min_val) {
6072                         min_val = val;
6073                         best_node = n;
6074                 }
6075         }
6076
6077         if (best_node != -1)
6078                 node_set(best_node, *used_nodes);
6079         return best_node;
6080 }
6081
6082 /**
6083  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6084  * @node: node whose cpumask we're constructing
6085  * @span: resulting cpumask
6086  *
6087  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6088  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6089  * out optimally.
6090  */
6091 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6092 {
6093         nodemask_t used_nodes;
6094         int i;
6095
6096         cpumask_clear(span);
6097         nodes_clear(used_nodes);
6098
6099         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6100         node_set(node, used_nodes);
6101
6102         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6103                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6104                 if (next_node < 0)
6105                         break;
6106                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6107         }
6108 }
6109
6110 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
6111 {
6112         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6113
6114         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
6115
6116         return sched_domains_tmpmask;
6117 }
6118
6119 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
6120 {
6121         return cpu_possible_mask;
6122 }
6123 #endif /* CONFIG_NUMA */
6124
6125 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6126 {
6127         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6128 }
6129
6130 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6131
6132 struct sd_data {
6133         struct sched_domain **__percpu sd;
6134         struct sched_group **__percpu sg;
6135         struct sched_group_power **__percpu sgp;
6136 };
6137
6138 struct s_data {
6139         struct sched_domain ** __percpu sd;
6140         struct root_domain      *rd;
6141 };
6142
6143 enum s_alloc {
6144         sa_rootdomain,
6145         sa_sd,
6146         sa_sd_storage,
6147         sa_none,
6148 };
6149
6150 struct sched_domain_topology_level;
6151
6152 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6153 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6154
6155 #define SDTL_OVERLAP    0x01
6156
6157 struct sched_domain_topology_level {
6158         sched_domain_init_f init;
6159         sched_domain_mask_f mask;
6160         int                 flags;
6161         struct sd_data      data;
6162 };
6163
6164 static int
6165 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6166 {
6167         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6168         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6169         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6170         struct sd_data *sdd = sd->private;
6171         struct sched_domain *child;
6172         int i;
6173
6174         cpumask_clear(covered);
6175
6176         for_each_cpu(i, span) {
6177                 struct cpumask *sg_span;
6178
6179                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6180                         continue;
6181
6182                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6183                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6184
6185                 if (!sg)
6186                         goto fail;
6187
6188                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6189
6190                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6191                 if (child->child) {
6192                         child = child->child;
6193                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
6194                 } else
6195                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6196
6197                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6198
6199                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
6200                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
6201
6202                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
6203                         groups = sg;
6204
6205                 if (!first)
6206                         first = sg;
6207                 if (last)
6208                         last->next = sg;
6209                 last = sg;
6210                 last->next = first;
6211         }
6212         sd->groups = groups;
6213
6214         return 0;
6215
6216 fail:
6217         free_sched_groups(first, 0);
6218
6219         return -ENOMEM;
6220 }
6221
6222 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6223 {
6224         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6225         struct sched_domain *child = sd->child;
6226
6227         if (child)
6228                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6229
6230         if (sg) {
6231                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6232                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
6233                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
6234         }
6235
6236         return cpu;
6237 }
6238
6239 /*
6240  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6241  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6242  * and ->cpu_power to 0.
6243  *
6244  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6245  */
6246 static int
6247 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6248 {
6249         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6250         struct sd_data *sdd = sd->private;
6251         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6252         struct cpumask *covered;
6253         int i;
6254
6255         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6256         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6257
6258         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
6259                 return 0;
6260
6261         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6262         covered = sched_domains_tmpmask;
6263
6264         cpumask_clear(covered);
6265
6266         for_each_cpu(i, span) {
6267                 struct sched_group *sg;
6268                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6269                 int j;
6270
6271                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6272                         continue;
6273
6274                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6275                 sg->sgp->power = 0;
6276
6277                 for_each_cpu(j, span) {
6278                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6279                                 continue;
6280
6281                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6282                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6283                 }
6284
6285                 if (!first)
6286                         first = sg;
6287                 if (last)
6288                         last->next = sg;
6289                 last = sg;
6290         }
6291         last->next = first;
6292
6293         return 0;
6294 }
6295
6296 /*
6297  * Initialize sched groups cpu_power.
6298  *
6299  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6300  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6301  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6302  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6303  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6304  * less cpu_power.
6305  */
6306 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6307 {
6308         struct sched_group *sg = sd->groups;
6309
6310         WARN_ON(!sd || !sg);
6311
6312         do {
6313                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6314                 sg = sg->next;
6315         } while (sg != sd->groups);
6316
6317         if (cpu != group_first_cpu(sg))
6318                 return;
6319
6320         update_group_power(sd, cpu);
6321         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6322 }
6323
6324 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
6325 {
6326        return 0*SD_ASYM_PACKING;
6327 }
6328
6329 /*
6330  * Initializers for schedule domains
6331  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6332  */
6333
6334 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6335 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6336 #else
6337 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6338 #endif
6339
6340 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
6341 static noinline struct sched_domain *                                   \
6342 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
6343 {                                                                       \
6344         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
6345         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
6346         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
6347         sd->private = &tl->data;                                        \
6348         return sd;                                                      \
6349 }
6350
6351 SD_INIT_FUNC(CPU)
6352 #ifdef CONFIG_NUMA
6353  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6354  SD_INIT_FUNC(NODE)
6355 #endif
6356 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6357  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6358 #endif
6359 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6360  SD_INIT_FUNC(MC)
6361 #endif
6362 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6363  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6364 #endif
6365
6366 static int default_relax_domain_level = -1;
6367 int sched_domain_level_max;
6368
6369 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6370 {
6371         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6372                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6373
6374         return 1;
6375 }
6376 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6377
6378 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6379                                  struct sched_domain_attr *attr)
6380 {
6381         int request;
6382
6383         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6384                 if (default_relax_domain_level < 0)
6385                         return;
6386                 else
6387                         request = default_relax_domain_level;
6388         } else
6389                 request = attr->relax_domain_level;
6390         if (request < sd->level) {
6391                 /* turn off idle balance on this domain */
6392                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6393         } else {
6394                 /* turn on idle balance on this domain */
6395                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6396         }
6397 }
6398
6399 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6400 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6401
6402 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6403                                  const struct cpumask *cpu_map)
6404 {
6405         switch (what) {
6406         case sa_rootdomain:
6407                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6408                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6409         case sa_sd:
6410                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6411         case sa_sd_storage:
6412                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6413         case sa_none:
6414                 break;
6415         }
6416 }
6417
6418 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6419                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6420 {
6421         memset(d, 0, sizeof(*d));
6422
6423         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6424                 return sa_sd_storage;
6425         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6426         if (!d->sd)
6427                 return sa_sd_storage;
6428         d->rd = alloc_rootdomain();
6429         if (!d->rd)
6430                 return sa_sd;
6431         return sa_rootdomain;
6432 }
6433
6434 /*
6435  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6436  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6437  * will not free the data we're using.
6438  */
6439 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6440 {
6441         struct sd_data *sdd = sd->private;
6442
6443         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6444         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6445
6446         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6447                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6448
6449         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
6450                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
6451 }
6452
6453 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6454 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
6455 {
6456         return topology_thread_cpumask(cpu);
6457 }
6458 #endif
6459
6460 /*
6461  * Topology list, bottom-up.
6462  */
6463 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6464 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6465         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6466 #endif
6467 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6468         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6469 #endif
6470 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6471         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6472 #endif
6473         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6474 #ifdef CONFIG_NUMA
6475         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
6476         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
6477 #endif
6478         { NULL, },
6479 };
6480
6481 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6482
6483 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6484 {
6485         struct sched_domain_topology_level *tl;
6486         int j;
6487
6488         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6489                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6490
6491                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6492                 if (!sdd->sd)
6493                         return -ENOMEM;
6494
6495                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6496                 if (!sdd->sg)
6497                         return -ENOMEM;
6498
6499                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6500                 if (!sdd->sgp)
6501                         return -ENOMEM;
6502
6503                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6504                         struct sched_domain *sd;
6505                         struct sched_group *sg;
6506                         struct sched_group_power *sgp;
6507
6508                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6509                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6510                         if (!sd)
6511                                 return -ENOMEM;
6512
6513                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6514
6515                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6516                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6517                         if (!sg)
6518                                 return -ENOMEM;
6519
6520                         sg->next = sg;
6521
6522                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6523
6524                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
6525                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6526                         if (!sgp)
6527                                 return -ENOMEM;
6528
6529                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6530                 }
6531         }
6532
6533         return 0;
6534 }
6535
6536 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6537 {
6538         struct sched_domain_topology_level *tl;
6539         int j;
6540
6541         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6542                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6543
6544                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6545                         struct sched_domain *sd;
6546
6547                         if (sdd->sd) {
6548                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6549                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6550                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6551                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6552                         }
6553
6554                         if (sdd->sg)
6555                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6556                         if (sdd->sgp)
6557                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6558                 }
6559                 free_percpu(sdd->sd);
6560                 sdd->sd = NULL;
6561                 free_percpu(sdd->sg);
6562                 sdd->sg = NULL;
6563                 free_percpu(sdd->sgp);
6564                 sdd->sgp = NULL;
6565         }
6566 }
6567
6568 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6569                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6570                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6571                 int cpu)
6572 {
6573         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6574         if (!sd)
6575                 return child;
6576
6577         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6578         if (child) {
6579                 sd->level = child->level + 1;
6580                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6581                 child->parent = sd;
6582         }
6583         sd->child = child;
6584         set_domain_attribute(sd, attr);
6585
6586         return sd;
6587 }
6588
6589 /*
6590  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6591  * to the individual cpus
6592  */
6593 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6594                                struct sched_domain_attr *attr)
6595 {
6596         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6597         struct sched_domain *sd;
6598         struct s_data d;
6599         int i, ret = -ENOMEM;
6600
6601         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6602         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6603                 goto error;
6604
6605         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6606         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6607                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6608
6609                 sd = NULL;
6610                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6611                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6612                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6613                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6614                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6615                                 break;
6616                 }
6617
6618                 while (sd->child)
6619                         sd = sd->child;
6620
6621                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6622         }
6623
6624         /* Build the groups for the domains */
6625         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6626                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6627                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6628                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6629                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6630                                         goto error;
6631                         } else {
6632                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6633                                         goto error;
6634                         }
6635                 }
6636         }
6637
6638         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6639         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6640                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6641                         continue;
6642
6643                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6644                         claim_allocations(i, sd);
6645                         init_sched_groups_power(i, sd);
6646                 }
6647         }
6648
6649         /* Attach the domains */
6650         rcu_read_lock();
6651         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6652                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6653                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6654         }
6655         rcu_read_unlock();
6656
6657         ret = 0;
6658 error:
6659         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6660         return ret;
6661 }
6662
6663 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6664 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6665 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6666                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6667
6668 /*
6669  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6670  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6671  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6672  */
6673 static cpumask_var_t fallback_doms;
6674
6675 /*
6676  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6677  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6678  * or 0 if it stayed the same.
6679  */
6680 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6681 {
6682         return 0;
6683 }
6684
6685 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6686 {
6687         int i;
6688         cpumask_var_t *doms;
6689
6690         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6691         if (!doms)
6692                 return NULL;
6693         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6694                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6695                         free_sched_domains(doms, i);
6696                         return NULL;
6697                 }
6698         }
6699         return doms;
6700 }
6701
6702 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6703 {
6704         unsigned int i;
6705         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6706                 free_cpumask_var(doms[i]);
6707         kfree(doms);
6708 }
6709
6710 /*
6711  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6712  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6713  * exclude other special cases in the future.
6714  */
6715 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6716 {
6717         int err;
6718
6719         arch_update_cpu_topology();
6720         ndoms_cur = 1;
6721         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6722         if (!doms_cur)
6723                 doms_cur = &fallback_doms;
6724         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6725         dattr_cur = NULL;
6726         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6727         register_sched_domain_sysctl();
6728
6729         return err;
6730 }
6731
6732 /*
6733  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6734  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6735  */
6736 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6737 {
6738         int i;
6739
6740         rcu_read_lock();
6741         for_each_cpu(i, cpu_map)
6742                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6743         rcu_read_unlock();
6744 }
6745
6746 /* handle null as "default" */
6747 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6748                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6749 {
6750         struct sched_domain_attr tmp;
6751
6752         /* fast path */
6753         if (!new && !cur)
6754                 return 1;
6755
6756         tmp = SD_ATTR_INIT;
6757         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6758                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6759                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6760 }
6761
6762 /*
6763  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6764  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6765  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6766  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6767  *
6768  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6769  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6770  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6771  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6772  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6773  * it as it is.
6774  *
6775  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6776  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6777  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6778  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6779  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6780  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6781  *
6782  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6783  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6784  * and it will not create the default domain.
6785  *
6786  * Call with hotplug lock held
6787  */
6788 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6789                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6790 {
6791         int i, j, n;
6792         int new_topology;
6793
6794         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6795
6796         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6797         unregister_sched_domain_sysctl();
6798
6799         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6800         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6801
6802         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6803
6804         /* Destroy deleted domains */
6805         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6806                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6807                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6808                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6809                                 goto match1;
6810                 }
6811                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6812                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6813 match1:
6814                 ;
6815         }
6816
6817         if (doms_new == NULL) {
6818                 ndoms_cur = 0;
6819                 doms_new = &fallback_doms;
6820                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6821                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6822         }
6823
6824         /* Build new domains */
6825         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6826                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6827                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6828                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6829                                 goto match2;
6830                 }
6831                 /* no match - add a new doms_new */
6832                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6833 match2:
6834                 ;
6835         }
6836
6837         /* Remember the new sched domains */
6838         if (doms_cur != &fallback_doms)
6839                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6840         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6841         doms_cur = doms_new;
6842         dattr_cur = dattr_new;
6843         ndoms_cur = ndoms_new;
6844
6845         register_sched_domain_sysctl();
6846
6847         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6848 }
6849
6850 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6851 static void reinit_sched_domains(void)
6852 {
6853         get_online_cpus();
6854
6855         /* Destroy domains first to force the rebuild */
6856         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
6857
6858         rebuild_sched_domains();
6859         put_online_cpus();
6860 }
6861
6862 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6863 {
6864         unsigned int level = 0;
6865
6866         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
6867                 return -EINVAL;
6868
6869         /*
6870          * level is always be positive so don't check for
6871          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
6872          * What happens on 0 or 1 byte write,
6873          * need to check for count as well?
6874          */
6875
6876         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
6877                 return -EINVAL;
6878
6879         if (smt)
6880                 sched_smt_power_savings = level;
6881         else
6882                 sched_mc_power_savings = level;
6883
6884         reinit_sched_domains();
6885
6886         return count;
6887 }
6888
6889 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6890 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct device *dev,
6891                                            struct device_attribute *attr,
6892                                            char *buf)
6893 {
6894         return sprintf(buf, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6895 }
6896 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct device *dev,
6897                                             struct device_attribute *attr,
6898                                             const char *buf, size_t count)
6899 {
6900         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6901 }
6902 static DEVICE_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
6903                    sched_mc_power_savings_show,
6904                    sched_mc_power_savings_store);
6905 #endif
6906
6907 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6908 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct device *dev,
6909                                             struct device_attribute *attr,
6910                                             char *buf)
6911 {
6912         return sprintf(buf, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6913 }
6914 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct device *dev,
6915                                             struct device_attribute *attr,
6916                                              const char *buf, size_t count)
6917 {
6918         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6919 }
6920 static DEVICE_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
6921                    sched_smt_power_savings_show,
6922                    sched_smt_power_savings_store);
6923 #endif
6924
6925 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct device *dev)
6926 {
6927         int err = 0;
6928
6929 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6930         if (smt_capable())
6931                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_smt_power_savings);
6932 #endif
6933 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6934         if (!err && mc_capable())
6935                 err = device_create_file(dev, &dev_attr_sched_mc_power_savings);
6936 #endif
6937         return err;
6938 }
6939 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
6940
6941 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6942
6943 /*
6944  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6945  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6946  * around partition_sched_domains().
6947  *
6948  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6949  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6950  */
6951 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6952                              void *hcpu)
6953 {
6954         switch (action) {
6955         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6956         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6957
6958                 /*
6959                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6960                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6961                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6962                  * domain, ignoring cpusets.
6963                  */
6964                 num_cpus_frozen--;
6965                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6966                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6967                         break;
6968                 }
6969
6970                 /*
6971                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6972                  * restore the original sched domains by considering the
6973                  * cpuset configurations.
6974                  */
6975
6976         case CPU_ONLINE:
6977         case CPU_DOWN_FAILED:
6978                 cpuset_update_active_cpus();
6979                 break;
6980         default:
6981                 return NOTIFY_DONE;
6982         }
6983         return NOTIFY_OK;
6984 }
6985
6986 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6987                                void *hcpu)
6988 {
6989         switch (action) {
6990         case CPU_DOWN_PREPARE:
6991                 cpuset_update_active_cpus();
6992                 break;
6993         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6994                 num_cpus_frozen++;
6995                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6996                 break;
6997         default:
6998                 return NOTIFY_DONE;
6999         }
7000         return NOTIFY_OK;
7001 }
7002
7003 void __init sched_init_smp(void)
7004 {
7005         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7006
7007         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7008         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7009
7010         get_online_cpus();
7011         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7012         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7013         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7014         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7015                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7016         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7017         put_online_cpus();
7018
7019         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);