mm: sched: Adapt the scanning rate if a NUMA hinting fault does not migrate
[linux-3.10.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 #include "../smpboot.h"
87
88 #define CREATE_TRACE_POINTS
89 #include <trace/events/sched.h>
90
91 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
92 {
93         unsigned long delta;
94         ktime_t soft, hard, now;
95
96         for (;;) {
97                 if (hrtimer_active(period_timer))
98                         break;
99
100                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
101                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
102
103                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
104                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
105                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
106                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
107                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
108         }
109 }
110
111 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
112 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
113
114 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
115
116 void update_rq_clock(struct rq *rq)
117 {
118         s64 delta;
119
120         if (rq->skip_clock_update > 0)
121                 return;
122
123         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
124         rq->clock += delta;
125         update_rq_clock_task(rq, delta);
126 }
127
128 /*
129  * Debugging: various feature bits
130  */
131
132 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
133         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
134
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
136 #include "features.h"
137         0;
138
139 #undef SCHED_FEAT
140
141 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
142 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
143         #name ,
144
145 static const char * const sched_feat_names[] = {
146 #include "features.h"
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) 0
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 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
696 {
697         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
698         struct load_weight *load = &p->se.load;
699
700         /*
701          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
702          */
703         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
704                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
705                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
706                 return;
707         }
708
709         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
710         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
711 }
712
713 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
714 {
715         update_rq_clock(rq);
716         sched_info_queued(p);
717         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
718 }
719
720 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
721 {
722         update_rq_clock(rq);
723         sched_info_dequeued(p);
724         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
725 }
726
727 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
728 {
729         if (task_contributes_to_load(p))
730                 rq->nr_uninterruptible--;
731
732         enqueue_task(rq, p, flags);
733 }
734
735 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
736 {
737         if (task_contributes_to_load(p))
738                 rq->nr_uninterruptible++;
739
740         dequeue_task(rq, p, flags);
741 }
742
743 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
744 {
745 /*
746  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
747  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
748  */
749 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
750         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
751 #endif
752 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
753         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
754
755         /*
756          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
757          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
758          * {soft,}irq region.
759          *
760          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
761          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
762          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
763          * monotonic.
764          *
765          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
766          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
767          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
768          * atomic ops.
769          */
770         if (irq_delta > delta)
771                 irq_delta = delta;
772
773         rq->prev_irq_time += irq_delta;
774         delta -= irq_delta;
775 #endif
776 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
777         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
778                 u64 st;
779
780                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
781                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
782
783                 if (unlikely(steal > delta))
784                         steal = delta;
785
786                 st = steal_ticks(steal);
787                 steal = st * TICK_NSEC;
788
789                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
790
791                 delta -= steal;
792         }
793 #endif
794
795         rq->clock_task += delta;
796
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
799                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
800 #endif
801 }
802
803 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
804 {
805         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
806         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
807
808         if (stop) {
809                 /*
810                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
811                  * userspace knows about and won't get confused about.
812                  *
813                  * Also, it will make PI more or less work without too
814                  * much confusion -- but then, stop work should not
815                  * rely on PI working anyway.
816                  */
817                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
818
819                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
820         }
821
822         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
823
824         if (old_stop) {
825                 /*
826                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
827                  * it can die in pieces.
828                  */
829                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
830         }
831 }
832
833 /*
834  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
835  */
836 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
837 {
838         return p->static_prio;
839 }
840
841 /*
842  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
843  * without taking RT-inheritance into account. Might be
844  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
845  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
846  * estimator recalculates.
847  */
848 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
849 {
850         int prio;
851
852         if (task_has_rt_policy(p))
853                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
854         else
855                 prio = __normal_prio(p);
856         return prio;
857 }
858
859 /*
860  * Calculate the current priority, i.e. the priority
861  * taken into account by the scheduler. This value might
862  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
863  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
864  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
865  */
866 static int effective_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         p->normal_prio = normal_prio(p);
869         /*
870          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
871          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
872          * to the normal priority:
873          */
874         if (!rt_prio(p->prio))
875                 return p->normal_prio;
876         return p->prio;
877 }
878
879 /**
880  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
881  * @p: the task in question.
882  */
883 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
884 {
885         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
886 }
887
888 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
889                                        const struct sched_class *prev_class,
890                                        int oldprio)
891 {
892         if (prev_class != p->sched_class) {
893                 if (prev_class->switched_from)
894                         prev_class->switched_from(rq, p);
895                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
896         } else if (oldprio != p->prio)
897                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
898 }
899
900 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
901 {
902         const struct sched_class *class;
903
904         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
905                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
906         } else {
907                 for_each_class(class) {
908                         if (class == rq->curr->sched_class)
909                                 break;
910                         if (class == p->sched_class) {
911                                 resched_task(rq->curr);
912                                 break;
913                         }
914                 }
915         }
916
917         /*
918          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
919          * this case, we can save a useless back to back clock update.
920          */
921         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
922                 rq->skip_clock_update = 1;
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_SMP
926 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
929         /*
930          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
931          * ttwu() will sort out the placement.
932          */
933         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
934                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
935
936 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
937         /*
938          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
939          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
940          *
941          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
942          * see task_group().
943          *
944          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
945          * task_rq_lock().
946          */
947         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
948                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
949 #endif
950 #endif
951
952         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
953
954         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
955                 p->se.nr_migrations++;
956                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
957         }
958
959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
960 }
961
962 struct migration_arg {
963         struct task_struct *task;
964         int dest_cpu;
965 };
966
967 static int migration_cpu_stop(void *data);
968
969 /*
970  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
971  *
972  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
973  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
974  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
975  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
976  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
977  * @p has remained unscheduled the whole time.
978  *
979  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
980  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
981  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
982  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
983  * waiting to become inactive.
984  */
985 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
986 {
987         unsigned long flags;
988         int running, on_rq;
989         unsigned long ncsw;
990         struct rq *rq;
991
992         for (;;) {
993                 /*
994                  * We do the initial early heuristics without holding
995                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
996                  * the runqueue lock when things look like they will
997                  * work out!
998                  */
999                 rq = task_rq(p);
1000
1001                 /*
1002                  * If the task is actively running on another CPU
1003                  * still, just relax and busy-wait without holding
1004                  * any locks.
1005                  *
1006                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1007                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1008                  * But we don't care, since "task_running()" will
1009                  * return false if the runqueue has changed and p
1010                  * is actually now running somewhere else!
1011                  */
1012                 while (task_running(rq, p)) {
1013                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1014                                 return 0;
1015                         cpu_relax();
1016                 }
1017
1018                 /*
1019                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1020                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1021                  * just go back and repeat.
1022                  */
1023                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1024                 trace_sched_wait_task(p);
1025                 running = task_running(rq, p);
1026                 on_rq = p->on_rq;
1027                 ncsw = 0;
1028                 if (!match_state || p->state == match_state)
1029                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1030                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1031
1032                 /*
1033                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1034                  */
1035                 if (unlikely(!ncsw))
1036                         break;
1037
1038                 /*
1039                  * Was it really running after all now that we
1040                  * checked with the proper locks actually held?
1041                  *
1042                  * Oops. Go back and try again..
1043                  */
1044                 if (unlikely(running)) {
1045                         cpu_relax();
1046                         continue;
1047                 }
1048
1049                 /*
1050                  * It's not enough that it's not actively running,
1051                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1052                  * preempted!
1053                  *
1054                  * So if it was still runnable (but just not actively
1055                  * running right now), it's preempted, and we should
1056                  * yield - it could be a while.
1057                  */
1058                 if (unlikely(on_rq)) {
1059                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1060
1061                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1062                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1063                         continue;
1064                 }
1065
1066                 /*
1067                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1068                  * runnable, which means that it will never become
1069                  * running in the future either. We're all done!
1070                  */
1071                 break;
1072         }
1073
1074         return ncsw;
1075 }
1076
1077 /***
1078  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1079  * @p: the to-be-kicked thread
1080  *
1081  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1082  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1083  *
1084  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1085  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1086  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1087  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1088  * achieved as well.
1089  */
1090 void kick_process(struct task_struct *p)
1091 {
1092         int cpu;
1093
1094         preempt_disable();
1095         cpu = task_cpu(p);
1096         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1097                 smp_send_reschedule(cpu);
1098         preempt_enable();
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1101 #endif /* CONFIG_SMP */
1102
1103 #ifdef CONFIG_SMP
1104 /*
1105  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1106  */
1107 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1108 {
1109         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1110         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1111         int dest_cpu;
1112
1113         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1114         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1115                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1116                         continue;
1117                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1118                         continue;
1119                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1120                         return dest_cpu;
1121         }
1122
1123         for (;;) {
1124                 /* Any allowed, online CPU? */
1125                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1126                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1127                                 continue;
1128                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1129                                 continue;
1130                         goto out;
1131                 }
1132
1133                 switch (state) {
1134                 case cpuset:
1135                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1136                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1137                         state = possible;
1138                         break;
1139
1140                 case possible:
1141                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1142                         state = fail;
1143                         break;
1144
1145                 case fail:
1146                         BUG();
1147                         break;
1148                 }
1149         }
1150
1151 out:
1152         if (state != cpuset) {
1153                 /*
1154                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1155                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1156                  * leave kernel.
1157                  */
1158                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1159                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1160                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1161                 }
1162         }
1163
1164         return dest_cpu;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1169  */
1170 static inline
1171 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1172 {
1173         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1174
1175         /*
1176          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1177          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1178          * cpu.
1179          *
1180          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1181          *
1182          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1183          *   not worry about this generic constraint ]
1184          */
1185         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1186                      !cpu_online(cpu)))
1187                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1188
1189         return cpu;
1190 }
1191
1192 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1193 {
1194         s64 diff = sample - *avg;
1195         *avg += diff >> 3;
1196 }
1197 #endif
1198
1199 static void
1200 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1201 {
1202 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1203         struct rq *rq = this_rq();
1204
1205 #ifdef CONFIG_SMP
1206         int this_cpu = smp_processor_id();
1207
1208         if (cpu == this_cpu) {
1209                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1210                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1211         } else {
1212                 struct sched_domain *sd;
1213
1214                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1215                 rcu_read_lock();
1216                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1217                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1218                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1219                                 break;
1220                         }
1221                 }
1222                 rcu_read_unlock();
1223         }
1224
1225         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1226                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1227
1228 #endif /* CONFIG_SMP */
1229
1230         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1231         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1232
1233         if (wake_flags & WF_SYNC)
1234                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1235
1236 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1237 }
1238
1239 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1240 {
1241         activate_task(rq, p, en_flags);
1242         p->on_rq = 1;
1243
1244         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1245         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1246                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1251  */
1252 static void
1253 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1254 {
1255         trace_sched_wakeup(p, true);
1256         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1257
1258         p->state = TASK_RUNNING;
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260         if (p->sched_class->task_woken)
1261                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1262
1263         if (rq->idle_stamp) {
1264                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1265                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1266
1267                 if (delta > max)
1268                         rq->avg_idle = max;
1269                 else
1270                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1271                 rq->idle_stamp = 0;
1272         }
1273 #endif
1274 }
1275
1276 static void
1277 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1278 {
1279 #ifdef CONFIG_SMP
1280         if (p->sched_contributes_to_load)
1281                 rq->nr_uninterruptible--;
1282 #endif
1283
1284         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1285         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1290  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1291  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1292  * the task is still ->on_rq.
1293  */
1294 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1295 {
1296         struct rq *rq;
1297         int ret = 0;
1298
1299         rq = __task_rq_lock(p);
1300         if (p->on_rq) {
1301                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1302                 ret = 1;
1303         }
1304         __task_rq_unlock(rq);
1305
1306         return ret;
1307 }
1308
1309 #ifdef CONFIG_SMP
1310 static void sched_ttwu_pending(void)
1311 {
1312         struct rq *rq = this_rq();
1313         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1314         struct task_struct *p;
1315
1316         raw_spin_lock(&rq->lock);
1317
1318         while (llist) {
1319                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1320                 llist = llist_next(llist);
1321                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1322         }
1323
1324         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1325 }
1326
1327 void scheduler_ipi(void)
1328 {
1329         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1330                 return;
1331
1332         /*
1333          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1334          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1335          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1336          * we do call them.
1337          *
1338          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1339          * properly.
1340          *
1341          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1342          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1343          * somewhat pessimize the simple resched case.
1344          */
1345         irq_enter();
1346         sched_ttwu_pending();
1347
1348         /*
1349          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1350          */
1351         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1352                 this_rq()->idle_balance = 1;
1353                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1354         }
1355         irq_exit();
1356 }
1357
1358 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1359 {
1360         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1361                 smp_send_reschedule(cpu);
1362 }
1363
1364 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1365 {
1366         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1367 }
1368 #endif /* CONFIG_SMP */
1369
1370 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1371 {
1372         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1373
1374 #if defined(CONFIG_SMP)
1375         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1376                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1377                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1378                 return;
1379         }
1380 #endif
1381
1382         raw_spin_lock(&rq->lock);
1383         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1384         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1385 }
1386
1387 /**
1388  * try_to_wake_up - wake up a thread
1389  * @p: the thread to be awakened
1390  * @state: the mask of task states that can be woken
1391  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1392  *
1393  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1394  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1395  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1396  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1397  * runnable without the overhead of this.
1398  *
1399  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1400  * or @state didn't match @p's state.
1401  */
1402 static int
1403 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1404 {
1405         unsigned long flags;
1406         int cpu, success = 0;
1407
1408         smp_wmb();
1409         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1410         if (!(p->state & state))
1411                 goto out;
1412
1413         success = 1; /* we're going to change ->state */
1414         cpu = task_cpu(p);
1415
1416         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1417                 goto stat;
1418
1419 #ifdef CONFIG_SMP
1420         /*
1421          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1422          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1423          */
1424         while (p->on_cpu)
1425                 cpu_relax();
1426         /*
1427          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1428          */
1429         smp_rmb();
1430
1431         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1432         p->state = TASK_WAKING;
1433
1434         if (p->sched_class->task_waking)
1435                 p->sched_class->task_waking(p);
1436
1437         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1438         if (task_cpu(p) != cpu) {
1439                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1440                 set_task_cpu(p, cpu);
1441         }
1442 #endif /* CONFIG_SMP */
1443
1444         ttwu_queue(p, cpu);
1445 stat:
1446         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1447 out:
1448         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1449
1450         return success;
1451 }
1452
1453 /**
1454  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1455  * @p: the thread to be awakened
1456  *
1457  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1458  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1459  * the current task.
1460  */
1461 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1462 {
1463         struct rq *rq = task_rq(p);
1464
1465         BUG_ON(rq != this_rq());
1466         BUG_ON(p == current);
1467         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1468
1469         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1470                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1471                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1472                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1473         }
1474
1475         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1476                 goto out;
1477
1478         if (!p->on_rq)
1479                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1480
1481         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1482         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1483 out:
1484         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1485 }
1486
1487 /**
1488  * wake_up_process - Wake up a specific process
1489  * @p: The process to be woken up.
1490  *
1491  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1492  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1493  * running.
1494  *
1495  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1496  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1497  */
1498 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1499 {
1500         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1501 }
1502 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1503
1504 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1505 {
1506         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1511  * p is forked by current.
1512  *
1513  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1514  */
1515 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1516 {
1517         p->on_rq                        = 0;
1518
1519         p->se.on_rq                     = 0;
1520         p->se.exec_start                = 0;
1521         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1522         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1523         p->se.nr_migrations             = 0;
1524         p->se.vruntime                  = 0;
1525         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1526
1527 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1528         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1529 #endif
1530
1531         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1532
1533 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1534         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1535 #endif
1536
1537 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1538         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1539                 p->mm->numa_next_scan = jiffies;
1540                 p->mm->numa_next_reset = jiffies;
1541                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1542         }
1543
1544         p->node_stamp = 0ULL;
1545         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1546         p->numa_migrate_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq - 1 : 0;
1547         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1548         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1549 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1550 }
1551
1552 /*
1553  * fork()/clone()-time setup:
1554  */
1555 void sched_fork(struct task_struct *p)
1556 {
1557         unsigned long flags;
1558         int cpu = get_cpu();
1559
1560         __sched_fork(p);
1561         /*
1562          * We mark the process as running here. This guarantees that
1563          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1564          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1565          */
1566         p->state = TASK_RUNNING;
1567
1568         /*
1569          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1570          */
1571         p->prio = current->normal_prio;
1572
1573         /*
1574          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1575          */
1576         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1577                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1578                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1579                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1580                         p->rt_priority = 0;
1581                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1582                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1583
1584                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1585                 set_load_weight(p);
1586
1587                 /*
1588                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1589                  * fulfilled its duty:
1590                  */
1591                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1592         }
1593
1594         if (!rt_prio(p->prio))
1595                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1596
1597         if (p->sched_class->task_fork)
1598                 p->sched_class->task_fork(p);
1599
1600         /*
1601          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1602          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1603          * is ran before sched_fork().
1604          *
1605          * Silence PROVE_RCU.
1606          */
1607         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1608         set_task_cpu(p, cpu);
1609         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1610
1611 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1612         if (likely(sched_info_on()))
1613                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1614 #endif
1615 #if defined(CONFIG_SMP)
1616         p->on_cpu = 0;
1617 #endif
1618 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1619         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1620         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1621 #endif
1622 #ifdef CONFIG_SMP
1623         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1624 #endif
1625
1626         put_cpu();
1627 }
1628
1629 /*
1630  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1631  *
1632  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1633  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1634  * on the runqueue and wakes it.
1635  */
1636 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1637 {
1638         unsigned long flags;
1639         struct rq *rq;
1640
1641         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1642 #ifdef CONFIG_SMP
1643         /*
1644          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1645          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1646          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1647          */
1648         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1649 #endif
1650
1651         rq = __task_rq_lock(p);
1652         activate_task(rq, p, 0);
1653         p->on_rq = 1;
1654         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1655         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1656 #ifdef CONFIG_SMP
1657         if (p->sched_class->task_woken)
1658                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1659 #endif
1660         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1661 }
1662
1663 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1664
1665 /**
1666  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1667  * @notifier: notifier struct to register
1668  */
1669 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1670 {
1671         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1672 }
1673 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1674
1675 /**
1676  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1677  * @notifier: notifier struct to unregister
1678  *
1679  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1680  */
1681 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1682 {
1683         hlist_del(&notifier->link);
1684 }
1685 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1686
1687 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1688 {
1689         struct preempt_notifier *notifier;
1690         struct hlist_node *node;
1691
1692         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1693                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1694 }
1695
1696 static void
1697 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1698                                  struct task_struct *next)
1699 {
1700         struct preempt_notifier *notifier;
1701         struct hlist_node *node;
1702
1703         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1704                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1705 }
1706
1707 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1708
1709 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1710 {
1711 }
1712
1713 static void
1714 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1715                                  struct task_struct *next)
1716 {
1717 }
1718
1719 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1720
1721 /**
1722  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1723  * @rq: the runqueue preparing to switch
1724  * @prev: the current task that is being switched out
1725  * @next: the task we are going to switch to.
1726  *
1727  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1728  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1729  * switch.
1730  *
1731  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1732  * hooks.
1733  */
1734 static inline void
1735 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1736                     struct task_struct *next)
1737 {
1738         trace_sched_switch(prev, next);
1739         sched_info_switch(prev, next);
1740         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1741         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1742         prepare_lock_switch(rq, next);
1743         prepare_arch_switch(next);
1744 }
1745
1746 /**
1747  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1748  * @rq: runqueue associated with task-switch
1749  * @prev: the thread we just switched away from.
1750  *
1751  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1752  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1753  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1754  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1755  *
1756  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1757  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1758  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1759  * details.)
1760  */
1761 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1762         __releases(rq->lock)
1763 {
1764         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1765         long prev_state;
1766
1767         rq->prev_mm = NULL;
1768
1769         /*
1770          * A task struct has one reference for the use as "current".
1771          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1772          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1773          * the scheduled task must drop that reference.
1774          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1775          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1776          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1777          * be dropped twice.
1778          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1779          */
1780         prev_state = prev->state;
1781         vtime_task_switch(prev);
1782         finish_arch_switch(prev);
1783         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1784         finish_lock_switch(rq, prev);
1785         finish_arch_post_lock_switch();
1786
1787         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1788         if (mm)
1789                 mmdrop(mm);
1790         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1791                 /*
1792                  * Remove function-return probe instances associated with this
1793                  * task and put them back on the free list.
1794                  */
1795                 kprobe_flush_task(prev);
1796                 put_task_struct(prev);
1797         }
1798 }
1799
1800 #ifdef CONFIG_SMP
1801
1802 /* assumes rq->lock is held */
1803 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1804 {
1805         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1806                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1807 }
1808
1809 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1810 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1811 {
1812         if (rq->post_schedule) {
1813                 unsigned long flags;
1814
1815                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1816                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1817                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1818                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1819
1820                 rq->post_schedule = 0;
1821         }
1822 }
1823
1824 #else
1825
1826 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1827 {
1828 }
1829
1830 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1831 {
1832 }
1833
1834 #endif
1835
1836 /**
1837  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1838  * @prev: the thread we just switched away from.
1839  */
1840 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1841         __releases(rq->lock)
1842 {
1843         struct rq *rq = this_rq();
1844
1845         finish_task_switch(rq, prev);
1846
1847         /*
1848          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1849          * task_switch?
1850          */
1851         post_schedule(rq);
1852
1853 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1854         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1855         preempt_enable();
1856 #endif
1857         if (current->set_child_tid)
1858                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1859 }
1860
1861 /*
1862  * context_switch - switch to the new MM and the new
1863  * thread's register state.
1864  */
1865 static inline void
1866 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1867                struct task_struct *next)
1868 {
1869         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1870
1871         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1872
1873         mm = next->mm;
1874         oldmm = prev->active_mm;
1875         /*
1876          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1877          * combine the page table reload and the switch backend into
1878          * one hypercall.
1879          */
1880         arch_start_context_switch(prev);
1881
1882         if (!mm) {
1883                 next->active_mm = oldmm;
1884                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1885                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1886         } else
1887                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1888
1889         if (!prev->mm) {
1890                 prev->active_mm = NULL;
1891                 rq->prev_mm = oldmm;
1892         }
1893         /*
1894          * Since the runqueue lock will be released by the next
1895          * task (which is an invalid locking op but in the case
1896          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1897          * do an early lockdep release here:
1898          */
1899 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1900         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1901 #endif
1902
1903         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1904         rcu_switch(prev, next);
1905         switch_to(prev, next, prev);
1906
1907         barrier();
1908         /*
1909          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1910          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1911          * frame will be invalid.
1912          */
1913         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1914 }
1915
1916 /*
1917  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1918  *
1919  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1920  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1921  * number of context switches performed since bootup.
1922  */
1923 unsigned long nr_running(void)
1924 {
1925         unsigned long i, sum = 0;
1926
1927         for_each_online_cpu(i)
1928                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1929
1930         return sum;
1931 }
1932
1933 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1934 {
1935         unsigned long i, sum = 0;
1936
1937         for_each_possible_cpu(i)
1938                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1939
1940         /*
1941          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1942          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1943          */
1944         if (unlikely((long)sum < 0))
1945                 sum = 0;
1946
1947         return sum;
1948 }
1949
1950 unsigned long long nr_context_switches(void)
1951 {
1952         int i;
1953         unsigned long long sum = 0;
1954
1955         for_each_possible_cpu(i)
1956                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1957
1958         return sum;
1959 }
1960
1961 unsigned long nr_iowait(void)
1962 {
1963         unsigned long i, sum = 0;
1964
1965         for_each_possible_cpu(i)
1966                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1967
1968         return sum;
1969 }
1970
1971 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1972 {
1973         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
1974         return atomic_read(&this->nr_iowait);
1975 }
1976
1977 unsigned long this_cpu_load(void)
1978 {
1979         struct rq *this = this_rq();
1980         return this->cpu_load[0];
1981 }
1982
1983
1984 /*
1985  * Global load-average calculations
1986  *
1987  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
1988  * in order to minimize overhead.
1989  *
1990  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
1991  * nr_uninterruptible.
1992  *
1993  * Once every LOAD_FREQ:
1994  *
1995  *   nr_active = 0;
1996  *   for_each_possible_cpu(cpu)
1997  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
1998  *
1999  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2000  *
2001  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2002  *
2003  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2004  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2005  *    to calculating nr_active.
2006  *
2007  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2008  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2009  *
2010  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2011  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2012  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2013  *
2014  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2015  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2016  *    cpu to have completed this task.
2017  *
2018  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2019  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2020  *
2021  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2022  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2023  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2024  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2025  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2026  *    all cpus yields the correct result.
2027  *
2028  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2029  */
2030
2031 /* Variables and functions for calc_load */
2032 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2033 static unsigned long calc_load_update;
2034 unsigned long avenrun[3];
2035 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2036
2037 /**
2038  * get_avenrun - get the load average array
2039  * @loads:      pointer to dest load array
2040  * @offset:     offset to add
2041  * @shift:      shift count to shift the result left
2042  *
2043  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2044  */
2045 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2046 {
2047         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2048         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2049         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2050 }
2051
2052 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2053 {
2054         long nr_active, delta = 0;
2055
2056         nr_active = this_rq->nr_running;
2057         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2058
2059         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2060                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2061                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2062         }
2063
2064         return delta;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2069  */
2070 static unsigned long
2071 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2072 {
2073         load *= exp;
2074         load += active * (FIXED_1 - exp);
2075         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2076         return load >> FSHIFT;
2077 }
2078
2079 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2080 /*
2081  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2082  *
2083  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2084  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2085  * NO_HZ.
2086  *
2087  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2088  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2089  * when we read the global state.
2090  *
2091  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2092  *
2093  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2094  *    contribution, causing under-accounting.
2095  *
2096  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2097  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2098  *
2099  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2100  *
2101  *        0s            5s            10s           15s
2102  *          +10           +10           +10           +10
2103  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2104  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2105  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2106  *
2107  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2108  *    accumlating the new one.
2109  *
2110  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2111  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2112  *    busy state.
2113  *
2114  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2115  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2116  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2117  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2118  *    LOAD_FREQ intervals.
2119  *
2120  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2121  */
2122 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2123 static int calc_load_idx;
2124
2125 static inline int calc_load_write_idx(void)
2126 {
2127         int idx = calc_load_idx;
2128
2129         /*
2130          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2131          * need to observe the new update time.
2132          */
2133         smp_rmb();
2134
2135         /*
2136          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2137          * next idle-delta.
2138          */
2139         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2140                 idx++;
2141
2142         return idx & 1;
2143 }
2144
2145 static inline int calc_load_read_idx(void)
2146 {
2147         return calc_load_idx & 1;
2148 }
2149
2150 void calc_load_enter_idle(void)
2151 {
2152         struct rq *this_rq = this_rq();
2153         long delta;
2154
2155         /*
2156          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2157          * into the pending idle delta.
2158          */
2159         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2160         if (delta) {
2161                 int idx = calc_load_write_idx();
2162                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2163         }
2164 }
2165
2166 void calc_load_exit_idle(void)
2167 {
2168         struct rq *this_rq = this_rq();
2169
2170         /*
2171          * If we're still before the sample window, we're done.
2172          */
2173         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2174                 return;
2175
2176         /*
2177          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2178          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2179          * sync up for the next window.
2180          */
2181         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2182         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2183                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2184 }
2185
2186 static long calc_load_fold_idle(void)
2187 {
2188         int idx = calc_load_read_idx();
2189         long delta = 0;
2190
2191         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2192                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2193
2194         return delta;
2195 }
2196
2197 /**
2198  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2199  *
2200  * @x:         base of the power
2201  * @frac_bits: fractional bits of @x
2202  * @n:         power to raise @x to.
2203  *
2204  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2205  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2206  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2207  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2208  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2209  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2210  * vector.
2211  */
2212 static unsigned long
2213 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2214 {
2215         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2216
2217         if (n) for (;;) {
2218                 if (n & 1) {
2219                         result *= x;
2220                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2221                         result >>= frac_bits;
2222                 }
2223                 n >>= 1;
2224                 if (!n)
2225                         break;
2226                 x *= x;
2227                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2228                 x >>= frac_bits;
2229         }
2230
2231         return result;
2232 }
2233
2234 /*
2235  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2236  *
2237  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2238  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2239  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2240  *
2241  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2242  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2243  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2244  *
2245  *  ...
2246  *
2247  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2248  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2249  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2250  *
2251  * [1] application of the geometric series:
2252  *
2253  *              n         1 - x^(n+1)
2254  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2255  *             i=0          1 - x
2256  */
2257 static unsigned long
2258 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2259             unsigned long active, unsigned int n)
2260 {
2261
2262         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2263 }
2264
2265 /*
2266  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2267  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2268  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2269  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2270  *
2271  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2272  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2273  */
2274 static void calc_global_nohz(void)
2275 {
2276         long delta, active, n;
2277
2278         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2279                 /*
2280                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2281                  */
2282                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2283                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2284
2285                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2286                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2287
2288                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2289                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2290                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2291
2292                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2293         }
2294
2295         /*
2296          * Flip the idle index...
2297          *
2298          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2299          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2300          * index, this avoids a double flip messing things up.
2301          */
2302         smp_wmb();
2303         calc_load_idx++;
2304 }
2305 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2306
2307 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2308 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2309
2310 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2311
2312 /*
2313  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2314  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2315  */
2316 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2317 {
2318         long active, delta;
2319
2320         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2321                 return;
2322
2323         /*
2324          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2325          */
2326         delta = calc_load_fold_idle();
2327         if (delta)
2328                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2329
2330         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2331         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2332
2333         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2334         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2335         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2336
2337         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2338
2339         /*
2340          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2341          */
2342         calc_global_nohz();
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2347  * active count.
2348  */
2349 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2350 {
2351         long delta;
2352
2353         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2354                 return;
2355
2356         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2357         if (delta)
2358                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2359
2360         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * End of global load-average stuff
2365  */
2366
2367 /*
2368  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2369  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2370  *
2371  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2372  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2373  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2374  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2375  *
2376  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2377  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2378  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2379  *
2380  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2381  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2382  * particular idx is approximated to be zero.
2383  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2384  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2385  * based on 128 point scale.
2386  * Example:
2387  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2388  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2389  *
2390  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2391  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2392  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2393  */
2394 #define DEGRADE_SHIFT           7
2395 static const unsigned char
2396                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2397 static const unsigned char
2398                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2399                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2400                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2401                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2402                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2403                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2404
2405 /*
2406  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2407  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2408  * adding any new load.
2409  */
2410 static unsigned long
2411 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2412 {
2413         int j = 0;
2414
2415         if (!missed_updates)
2416                 return load;
2417
2418         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2419                 return 0;
2420
2421         if (idx == 1)
2422                 return load >> missed_updates;
2423
2424         while (missed_updates) {
2425                 if (missed_updates % 2)
2426                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2427
2428                 missed_updates >>= 1;
2429                 j++;
2430         }
2431         return load;
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2436  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2437  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2438  */
2439 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2440                               unsigned long pending_updates)
2441 {
2442         int i, scale;
2443
2444         this_rq->nr_load_updates++;
2445
2446         /* Update our load: */
2447         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2448         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2449                 unsigned long old_load, new_load;
2450
2451                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2452
2453                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2454                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2455                 new_load = this_load;
2456                 /*
2457                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2458                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2459                  * example.
2460                  */
2461                 if (new_load > old_load)
2462                         new_load += scale - 1;
2463
2464                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2465         }
2466
2467         sched_avg_update(this_rq);
2468 }
2469
2470 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2471 /*
2472  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2473  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2474  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2475  *
2476  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2477  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2478  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2479  * (tick_nohz_idle_exit).
2480  *
2481  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2482  */
2483
2484 /*
2485  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2486  * idle balance.
2487  */
2488 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2489 {
2490         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2491         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2492         unsigned long pending_updates;
2493
2494         /*
2495          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2496          */
2497         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2498                 return;
2499
2500         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2501         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2502
2503         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2504 }
2505
2506 /*
2507  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2508  */
2509 void update_cpu_load_nohz(void)
2510 {
2511         struct rq *this_rq = this_rq();
2512         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2513         unsigned long pending_updates;
2514
2515         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2516                 return;
2517
2518         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2519         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2520         if (pending_updates) {
2521                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2522                 /*
2523                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2524                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2525                  */
2526                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2527         }
2528         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2529 }
2530 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2531
2532 /*
2533  * Called from scheduler_tick()
2534  */
2535 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2536 {
2537         /*
2538          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2539          */
2540         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2541         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2542
2543         calc_load_account_active(this_rq);
2544 }
2545
2546 #ifdef CONFIG_SMP
2547
2548 /*
2549  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2550  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2551  */
2552 void sched_exec(void)
2553 {
2554         struct task_struct *p = current;
2555         unsigned long flags;
2556         int dest_cpu;
2557
2558         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2559         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2560         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2561                 goto unlock;
2562
2563         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2564                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2565
2566                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2567                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2568                 return;
2569         }
2570 unlock:
2571         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2572 }
2573
2574 #endif
2575
2576 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2577 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2578
2579 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2580 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2581
2582 /*
2583  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2584  * @p in case that task is currently running.
2585  *
2586  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2587  */
2588 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2589 {
2590         u64 ns = 0;
2591
2592         if (task_current(rq, p)) {
2593                 update_rq_clock(rq);
2594                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2595                 if ((s64)ns < 0)
2596                         ns = 0;
2597         }
2598
2599         return ns;
2600 }
2601
2602 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2603 {
2604         unsigned long flags;
2605         struct rq *rq;
2606         u64 ns = 0;
2607
2608         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2609         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2610         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2611
2612         return ns;
2613 }
2614
2615 /*
2616  * Return accounted runtime for the task.
2617  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2618  * pending runtime that have not been accounted yet.
2619  */
2620 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2621 {
2622         unsigned long flags;
2623         struct rq *rq;
2624         u64 ns = 0;
2625
2626         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2627         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2628         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2629
2630         return ns;
2631 }
2632
2633 /*
2634  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2635  * We call it with interrupts disabled.
2636  */
2637 void scheduler_tick(void)
2638 {
2639         int cpu = smp_processor_id();
2640         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2641         struct task_struct *curr = rq->curr;
2642
2643         sched_clock_tick();
2644
2645         raw_spin_lock(&rq->lock);
2646         update_rq_clock(rq);
2647         update_cpu_load_active(rq);
2648         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2649         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2650
2651         perf_event_task_tick();
2652
2653 #ifdef CONFIG_SMP
2654         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2655         trigger_load_balance(rq, cpu);
2656 #endif
2657 }
2658
2659 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2660 {
2661         if (in_lock_functions(addr)) {
2662                 addr = CALLER_ADDR2;
2663                 if (in_lock_functions(addr))
2664                         addr = CALLER_ADDR3;
2665         }
2666         return addr;
2667 }
2668
2669 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2670                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2671
2672 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2673 {
2674 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2675         /*
2676          * Underflow?
2677          */
2678         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2679                 return;
2680 #endif
2681         preempt_count() += val;
2682 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2683         /*
2684          * Spinlock count overflowing soon?
2685          */
2686         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2687                                 PREEMPT_MASK - 10);
2688 #endif
2689         if (preempt_count() == val)
2690                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2691 }
2692 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2693
2694 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2695 {
2696 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2697         /*
2698          * Underflow?
2699          */
2700         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2701                 return;
2702         /*
2703          * Is the spinlock portion underflowing?
2704          */
2705         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2706                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2707                 return;
2708 #endif
2709
2710         if (preempt_count() == val)
2711                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2712         preempt_count() -= val;
2713 }
2714 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2715
2716 #endif
2717
2718 /*
2719  * Print scheduling while atomic bug:
2720  */
2721 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2722 {
2723         if (oops_in_progress)
2724                 return;
2725
2726         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2727                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2728
2729         debug_show_held_locks(prev);
2730         print_modules();
2731         if (irqs_disabled())
2732                 print_irqtrace_events(prev);
2733         dump_stack();
2734         add_taint(TAINT_WARN);
2735 }
2736
2737 /*
2738  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2739  */
2740 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2741 {
2742         /*
2743          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2744          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2745          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2746          */
2747         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2748                 __schedule_bug(prev);
2749         rcu_sleep_check();
2750
2751         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2752
2753         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2754 }
2755
2756 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2757 {
2758         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2759                 update_rq_clock(rq);
2760         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2761 }
2762
2763 /*
2764  * Pick up the highest-prio task:
2765  */
2766 static inline struct task_struct *
2767 pick_next_task(struct rq *rq)
2768 {
2769         const struct sched_class *class;
2770         struct task_struct *p;
2771
2772         /*
2773          * Optimization: we know that if all tasks are in
2774          * the fair class we can call that function directly:
2775          */
2776         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2777                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2778                 if (likely(p))
2779                         return p;
2780         }
2781
2782         for_each_class(class) {
2783                 p = class->pick_next_task(rq);
2784                 if (p)
2785                         return p;
2786         }
2787
2788         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2789 }
2790
2791 /*
2792  * __schedule() is the main scheduler function.
2793  *
2794  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2795  *
2796  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2797  *
2798  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2799  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2800  *
2801  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2802  *      interrupt handler scheduler_tick().
2803  *
2804  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2805  *      task to the run-queue and that's it.
2806  *
2807  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2808  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2809  *      called on the nearest possible occasion:
2810  *
2811  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2812  *
2813  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2814  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2815  *           spin_unlock()!)
2816  *
2817  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2818  *           preemptible context
2819  *
2820  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2821  *         then at the next:
2822  *
2823  *          - cond_resched() call
2824  *          - explicit schedule() call
2825  *          - return from syscall or exception to user-space
2826  *          - return from interrupt-handler to user-space
2827  */
2828 static void __sched __schedule(void)
2829 {
2830         struct task_struct *prev, *next;
2831         unsigned long *switch_count;
2832         struct rq *rq;
2833         int cpu;
2834
2835 need_resched:
2836         preempt_disable();
2837         cpu = smp_processor_id();
2838         rq = cpu_rq(cpu);
2839         rcu_note_context_switch(cpu);
2840         prev = rq->curr;
2841
2842         schedule_debug(prev);
2843
2844         if (sched_feat(HRTICK))
2845                 hrtick_clear(rq);
2846
2847         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2848
2849         switch_count = &prev->nivcsw;
2850         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2851                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2852                         prev->state = TASK_RUNNING;
2853                 } else {
2854                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2855                         prev->on_rq = 0;
2856
2857                         /*
2858                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2859                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2860                          * concurrency.
2861                          */
2862                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2863                                 struct task_struct *to_wakeup;
2864
2865                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2866                                 if (to_wakeup)
2867                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2868                         }
2869                 }
2870                 switch_count = &prev->nvcsw;
2871         }
2872
2873         pre_schedule(rq, prev);
2874
2875         if (unlikely(!rq->nr_running))
2876                 idle_balance(cpu, rq);
2877
2878         put_prev_task(rq, prev);
2879         next = pick_next_task(rq);
2880         clear_tsk_need_resched(prev);
2881         rq->skip_clock_update = 0;
2882
2883         if (likely(prev != next)) {
2884                 rq->nr_switches++;
2885                 rq->curr = next;
2886                 ++*switch_count;
2887
2888                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2889                 /*
2890                  * The context switch have flipped the stack from under us
2891                  * and restored the local variables which were saved when
2892                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2893                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2894                  */
2895                 cpu = smp_processor_id();
2896                 rq = cpu_rq(cpu);
2897         } else
2898                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2899
2900         post_schedule(rq);
2901
2902         sched_preempt_enable_no_resched();
2903         if (need_resched())
2904                 goto need_resched;
2905 }
2906
2907 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2908 {
2909         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2910                 return;
2911         /*
2912          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2913          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2914          */
2915         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2916                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2917 }
2918
2919 asmlinkage void __sched schedule(void)
2920 {
2921         struct task_struct *tsk = current;
2922
2923         sched_submit_work(tsk);
2924         __schedule();
2925 }
2926 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2927
2928 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
2929 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2930 {
2931         /*
2932          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2933          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2934          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2935          * we find a better solution.
2936          */
2937         rcu_user_exit();
2938         schedule();
2939         rcu_user_enter();
2940 }
2941 #endif
2942
2943 /**
2944  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2945  *
2946  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2947  */
2948 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2949 {
2950         sched_preempt_enable_no_resched();
2951         schedule();
2952         preempt_disable();
2953 }
2954
2955 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2956
2957 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2958 {
2959         if (lock->owner != owner)
2960                 return false;
2961
2962         /*
2963          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2964          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2965          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2966          * ensures the memory stays valid.
2967          */
2968         barrier();
2969
2970         return owner->on_cpu;
2971 }
2972
2973 /*
2974  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
2975  * access and not reliable.
2976  */
2977 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2978 {
2979         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
2980                 return 0;
2981
2982         rcu_read_lock();
2983         while (owner_running(lock, owner)) {
2984                 if (need_resched())
2985                         break;
2986
2987                 arch_mutex_cpu_relax();
2988         }
2989         rcu_read_unlock();
2990
2991         /*
2992          * We break out the loop above on need_resched() and when the
2993          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
2994          * success only when lock->owner is NULL.
2995          */
2996         return lock->owner == NULL;
2997 }
2998 #endif
2999
3000 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3001 /*
3002  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3003  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3004  * occur there and call schedule directly.
3005  */
3006 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3007 {
3008         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3009
3010         /*
3011          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3012          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3013          */
3014         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3015                 return;
3016
3017         do {
3018                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3019                 __schedule();
3020                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3021
3022                 /*
3023                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3024                  * between schedule and now.
3025                  */
3026                 barrier();
3027         } while (need_resched());
3028 }
3029 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3030
3031 /*
3032  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3033  * off of irq context.
3034  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3035  * protect us against recursive calling from irq.
3036  */
3037 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3038 {
3039         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3040
3041         /* Catch callers which need to be fixed */
3042         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3043
3044         rcu_user_exit();
3045         do {
3046                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3047                 local_irq_enable();
3048                 __schedule();
3049                 local_irq_disable();
3050                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3051
3052                 /*
3053                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3054                  * between schedule and now.
3055                  */
3056                 barrier();
3057         } while (need_resched());
3058 }
3059
3060 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3061
3062 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3063                           void *key)
3064 {
3065         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3066 }
3067 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3068
3069 /*
3070  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3071  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3072  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3073  *
3074  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3075  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3076  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3077  */
3078 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3079                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3080 {
3081         wait_queue_t *curr, *next;
3082
3083         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3084                 unsigned flags = curr->flags;
3085
3086                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3087                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3088                         break;
3089         }
3090 }
3091
3092 /**
3093  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3094  * @q: the waitqueue
3095  * @mode: which threads
3096  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3097  * @key: is directly passed to the wakeup function
3098  *
3099  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3100  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3101  */
3102 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3103                         int nr_exclusive, void *key)
3104 {
3105         unsigned long flags;
3106
3107         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3108         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3109         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3110 }
3111 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3112
3113 /*
3114  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3115  */
3116 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3117 {
3118         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3119 }
3120 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3121
3122 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3123 {
3124         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3125 }
3126 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3127
3128 /**
3129  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3130  * @q: the waitqueue
3131  * @mode: which threads
3132  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3133  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3134  *
3135  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3136  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3137  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3138  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3139  *
3140  * On UP it can prevent extra preemption.
3141  *
3142  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3143  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3144  */
3145 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3146                         int nr_exclusive, void *key)
3147 {
3148         unsigned long flags;
3149         int wake_flags = WF_SYNC;
3150
3151         if (unlikely(!q))
3152                 return;
3153
3154         if (unlikely(!nr_exclusive))
3155                 wake_flags = 0;
3156
3157         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3158         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3159         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3160 }
3161 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3162
3163 /*
3164  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3165  */
3166 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3167 {
3168         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3169 }
3170 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3171
3172 /**
3173  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3174  * @x:  holds the state of this particular completion
3175  *
3176  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3177  * awakened in the same order in which they were queued.
3178  *
3179  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3180  *
3181  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3182  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3183  */
3184 void complete(struct completion *x)
3185 {
3186         unsigned long flags;
3187
3188         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3189         x->done++;
3190         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3191         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3192 }
3193 EXPORT_SYMBOL(complete);
3194
3195 /**
3196  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3197  * @x:  holds the state of this particular completion
3198  *
3199  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3200  *
3201  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3202  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3203  */
3204 void complete_all(struct completion *x)
3205 {
3206         unsigned long flags;
3207
3208         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3209         x->done += UINT_MAX/2;
3210         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3211         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3212 }
3213 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3214
3215 static inline long __sched
3216 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3217 {
3218         if (!x->done) {
3219                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3220
3221                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3222                 do {
3223                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3224                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3225                                 break;
3226                         }
3227                         __set_current_state(state);
3228                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3229                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3230                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3231                 } while (!x->done && timeout);
3232                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3233                 if (!x->done)
3234                         return timeout;
3235         }
3236         x->done--;
3237         return timeout ?: 1;
3238 }
3239
3240 static long __sched
3241 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3242 {
3243         might_sleep();
3244
3245         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3246         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3247         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3248         return timeout;
3249 }
3250
3251 /**
3252  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3253  * @x:  holds the state of this particular completion
3254  *
3255  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3256  * interruptible and there is no timeout.
3257  *
3258  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3259  * and interrupt capability. Also see complete().
3260  */
3261 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3262 {
3263         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3264 }
3265 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3266
3267 /**
3268  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3269  * @x:  holds the state of this particular completion
3270  * @timeout:  timeout value in jiffies
3271  *
3272  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3273  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3274  * interruptible.
3275  *
3276  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3277  * jiffies left till timeout) if completed.
3278  */
3279 unsigned long __sched
3280 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3281 {
3282         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3283 }
3284 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3285
3286 /**
3287  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3288  * @x:  holds the state of this particular completion
3289  *
3290  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3291  * interruptible.
3292  *
3293  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3294  */
3295 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3296 {
3297         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3298         if (t == -ERESTARTSYS)
3299                 return t;
3300         return 0;
3301 }
3302 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3303
3304 /**
3305  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3306  * @x:  holds the state of this particular completion
3307  * @timeout:  timeout value in jiffies
3308  *
3309  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3310  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3311  *
3312  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3313  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3314  */
3315 long __sched
3316 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3317                                           unsigned long timeout)
3318 {
3319         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3320 }
3321 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3322
3323 /**
3324  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3325  * @x:  holds the state of this particular completion
3326  *
3327  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3328  * interrupted by a kill signal.
3329  *
3330  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3331  */
3332 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3333 {
3334         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3335         if (t == -ERESTARTSYS)
3336                 return t;
3337         return 0;
3338 }
3339 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3340
3341 /**
3342  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3343  * @x:  holds the state of this particular completion
3344  * @timeout:  timeout value in jiffies
3345  *
3346  * This waits for either a completion of a specific task to be
3347  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3348  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3349  *
3350  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3351  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3352  */
3353 long __sched
3354 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3355                                      unsigned long timeout)
3356 {
3357         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3358 }
3359 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3360
3361 /**
3362  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3363  *      @x:     completion structure
3364  *
3365  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3366  *               1 if a decrement succeeded.
3367  *
3368  *      If a completion is being used as a counting completion,
3369  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3370  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3371  *      is protecting is not available.
3372  */
3373 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3374 {
3375         unsigned long flags;
3376         int ret = 1;
3377
3378         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3379         if (!x->done)
3380                 ret = 0;
3381         else
3382                 x->done--;
3383         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3384         return ret;
3385 }
3386 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3387
3388 /**
3389  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3390  *      @x:     completion structure
3391  *
3392  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3393  *               1 if there are no waiters.
3394  *
3395  */
3396 bool completion_done(struct completion *x)
3397 {
3398         unsigned long flags;
3399         int ret = 1;
3400
3401         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3402         if (!x->done)
3403                 ret = 0;
3404         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3405         return ret;
3406 }
3407 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3408
3409 static long __sched
3410 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3411 {
3412         unsigned long flags;
3413         wait_queue_t wait;
3414
3415         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3416
3417         __set_current_state(state);
3418
3419         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3420         __add_wait_queue(q, &wait);
3421         spin_unlock(&q->lock);
3422         timeout = schedule_timeout(timeout);
3423         spin_lock_irq(&q->lock);
3424         __remove_wait_queue(q, &wait);
3425         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3426
3427         return timeout;
3428 }
3429
3430 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3431 {
3432         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3433 }
3434 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3435
3436 long __sched
3437 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3438 {
3439         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3440 }
3441 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3442
3443 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3444 {
3445         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3446 }
3447 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3448
3449 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3450 {
3451         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3452 }
3453 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3454
3455 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3456
3457 /*
3458  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3459  * @p: task
3460  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3461  *
3462  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3463  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3464  *
3465  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3466  */
3467 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3468 {
3469         int oldprio, on_rq, running;
3470         struct rq *rq;
3471         const struct sched_class *prev_class;
3472
3473         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3474
3475         rq = __task_rq_lock(p);
3476
3477         /*
3478          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3479          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3480          *
3481          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3482          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3483          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3484          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3485          * with interrupts disabled and will complete the lock
3486          * protected section without being interrupted. So there is no
3487          * real need to boost.
3488          */
3489         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3490                 WARN_ON(p != rq->curr);
3491                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3492                 goto out_unlock;
3493         }
3494
3495         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3496         oldprio = p->prio;
3497         prev_class = p->sched_class;
3498         on_rq = p->on_rq;
3499         running = task_current(rq, p);
3500         if (on_rq)
3501                 dequeue_task(rq, p, 0);
3502         if (running)
3503                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3504
3505         if (rt_prio(prio))
3506                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3507         else
3508                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3509
3510         p->prio = prio;
3511
3512         if (running)
3513                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3514         if (on_rq)
3515                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3516
3517         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3518 out_unlock:
3519         __task_rq_unlock(rq);
3520 }
3521 #endif
3522 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3523 {
3524         int old_prio, delta, on_rq;
3525         unsigned long flags;
3526         struct rq *rq;
3527
3528         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3529                 return;
3530         /*
3531          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3532          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3533          */
3534         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3535         /*
3536          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3537          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3538          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3539          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3540          */
3541         if (task_has_rt_policy(p)) {
3542                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3543                 goto out_unlock;
3544         }
3545         on_rq = p->on_rq;
3546         if (on_rq)
3547                 dequeue_task(rq, p, 0);
3548
3549         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3550         set_load_weight(p);
3551         old_prio = p->prio;
3552         p->prio = effective_prio(p);
3553         delta = p->prio - old_prio;
3554
3555         if (on_rq) {
3556                 enqueue_task(rq, p, 0);
3557                 /*
3558                  * If the task increased its priority or is running and
3559                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3560                  */
3561                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3562                         resched_task(rq->curr);
3563         }
3564 out_unlock:
3565         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3566 }
3567 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3568
3569 /*
3570  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3571  * @p: task
3572  * @nice: nice value
3573  */
3574 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3575 {
3576         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3577         int nice_rlim = 20 - nice;
3578
3579         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3580                 capable(CAP_SYS_NICE));
3581 }
3582
3583 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3584
3585 /*
3586  * sys_nice - change the priority of the current process.
3587  * @increment: priority increment
3588  *
3589  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3590  * does similar things.
3591  */
3592 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3593 {
3594         long nice, retval;
3595
3596         /*
3597          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3598          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3599          * and we have a single winner.
3600          */
3601         if (increment < -40)
3602                 increment = -40;
3603         if (increment > 40)
3604                 increment = 40;
3605
3606         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3607         if (nice < -20)
3608                 nice = -20;
3609         if (nice > 19)
3610                 nice = 19;
3611
3612         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3613                 return -EPERM;
3614
3615         retval = security_task_setnice(current, nice);
3616         if (retval)
3617                 return retval;
3618
3619         set_user_nice(current, nice);
3620         return 0;
3621 }
3622
3623 #endif
3624
3625 /**
3626  * task_prio - return the priority value of a given task.
3627  * @p: the task in question.
3628  *
3629  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3630  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3631  * around 0, value goes from -16 to +15.
3632  */
3633 int task_prio(const struct task_struct *p)
3634 {
3635         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3636 }
3637
3638 /**
3639  * task_nice - return the nice value of a given task.
3640  * @p: the task in question.
3641  */
3642 int task_nice(const struct task_struct *p)
3643 {
3644         return TASK_NICE(p);
3645 }
3646 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3647
3648 /**
3649  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3650  * @cpu: the processor in question.
3651  */
3652 int idle_cpu(int cpu)
3653 {
3654         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3655
3656         if (rq->curr != rq->idle)
3657                 return 0;
3658
3659         if (rq->nr_running)
3660                 return 0;
3661
3662 #ifdef CONFIG_SMP
3663         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3664                 return 0;
3665 #endif
3666
3667         return 1;
3668 }
3669
3670 /**
3671  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3672  * @cpu: the processor in question.
3673  */
3674 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3675 {
3676         return cpu_rq(cpu)->idle;
3677 }
3678
3679 /**
3680  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3681  * @pid: the pid in question.
3682  */
3683 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3684 {
3685         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3686 }
3687
3688 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3689 static void
3690 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3691 {
3692         p->policy = policy;
3693         p->rt_priority = prio;
3694         p->normal_prio = normal_prio(p);
3695         /* we are holding p->pi_lock already */
3696         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3697         if (rt_prio(p->prio))
3698                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3699         else
3700                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3701         set_load_weight(p);
3702 }
3703
3704 /*
3705  * check the target process has a UID that matches the current process's
3706  */
3707 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3708 {
3709         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3710         bool match;
3711
3712         rcu_read_lock();
3713         pcred = __task_cred(p);
3714         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3715                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3716         rcu_read_unlock();
3717         return match;
3718 }
3719
3720 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3721                                 const struct sched_param *param, bool user)
3722 {
3723         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3724         unsigned long flags;
3725         const struct sched_class *prev_class;
3726         struct rq *rq;
3727         int reset_on_fork;
3728
3729         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3730         BUG_ON(in_interrupt());
3731 recheck:
3732         /* double check policy once rq lock held */
3733         if (policy < 0) {
3734                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3735                 policy = oldpolicy = p->policy;
3736         } else {
3737                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3738                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3739
3740                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3741                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3742                                 policy != SCHED_IDLE)
3743                         return -EINVAL;
3744         }
3745
3746         /*
3747          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3748          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3749          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3750          */
3751         if (param->sched_priority < 0 ||
3752             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3753             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3754                 return -EINVAL;
3755         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3756                 return -EINVAL;
3757
3758         /*
3759          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3760          */
3761         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3762                 if (rt_policy(policy)) {
3763                         unsigned long rlim_rtprio =
3764                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3765
3766                         /* can't set/change the rt policy */
3767                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3768                                 return -EPERM;
3769
3770                         /* can't increase priority */
3771                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3772                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3773                                 return -EPERM;
3774                 }
3775
3776                 /*
3777                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3778                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3779                  */
3780                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3781                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3782                                 return -EPERM;
3783                 }
3784
3785                 /* can't change other user's priorities */
3786                 if (!check_same_owner(p))
3787                         return -EPERM;
3788
3789                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3790                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3791                         return -EPERM;
3792         }
3793
3794         if (user) {
3795                 retval = security_task_setscheduler(p);
3796                 if (retval)
3797                         return retval;
3798         }
3799
3800         /*
3801          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3802          * changing the priority of the task:
3803          *
3804          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3805          * runqueue lock must be held.
3806          */
3807         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3808
3809         /*
3810          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3811          */
3812         if (p == rq->stop) {
3813                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3814                 return -EINVAL;
3815         }
3816
3817         /*
3818          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3819          */
3820         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3821                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3822                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3823                 return 0;
3824         }
3825
3826 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3827         if (user) {
3828                 /*
3829                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3830                  * assigned.
3831                  */
3832                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3833                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3834                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3835                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3836                         return -EPERM;
3837                 }
3838         }
3839 #endif
3840
3841         /* recheck policy now with rq lock held */
3842         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3843                 policy = oldpolicy = -1;
3844                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3845                 goto recheck;
3846         }
3847         on_rq = p->on_rq;
3848         running = task_current(rq, p);
3849         if (on_rq)
3850                 dequeue_task(rq, p, 0);
3851         if (running)
3852                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3853
3854         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3855
3856         oldprio = p->prio;
3857         prev_class = p->sched_class;
3858         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3859
3860         if (running)
3861                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3862         if (on_rq)
3863                 enqueue_task(rq, p, 0);
3864
3865         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3866         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3867
3868         rt_mutex_adjust_pi(p);
3869
3870         return 0;
3871 }
3872
3873 /**
3874  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3875  * @p: the task in question.
3876  * @policy: new policy.
3877  * @param: structure containing the new RT priority.
3878  *
3879  * NOTE that the task may be already dead.
3880  */
3881 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3882                        const struct sched_param *param)
3883 {
3884         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3885 }
3886 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3887
3888 /**
3889  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3890  * @p: the task in question.
3891  * @policy: new policy.
3892  * @param: structure containing the new RT priority.
3893  *
3894  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3895  * current context has permission.  For example, this is needed in
3896  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3897  * but our caller might not have that capability.
3898  */
3899 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3900                                const struct sched_param *param)
3901 {
3902         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3903 }
3904
3905 static int
3906 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3907 {
3908         struct sched_param lparam;
3909         struct task_struct *p;
3910         int retval;
3911
3912         if (!param || pid < 0)
3913                 return -EINVAL;
3914         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3915                 return -EFAULT;
3916
3917         rcu_read_lock();
3918         retval = -ESRCH;
3919         p = find_process_by_pid(pid);
3920         if (p != NULL)
3921                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3922         rcu_read_unlock();
3923
3924         return retval;
3925 }
3926
3927 /**
3928  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3929  * @pid: the pid in question.
3930  * @policy: new policy.
3931  * @param: structure containing the new RT priority.
3932  */
3933 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3934                 struct sched_param __user *, param)
3935 {
3936         /* negative values for policy are not valid */
3937         if (policy < 0)
3938                 return -EINVAL;
3939
3940         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3941 }
3942
3943 /**
3944  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3945  * @pid: the pid in question.
3946  * @param: structure containing the new RT priority.
3947  */
3948 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3949 {
3950         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3951 }
3952
3953 /**
3954  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3955  * @pid: the pid in question.
3956  */
3957 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3958 {
3959         struct task_struct *p;
3960         int retval;
3961
3962         if (pid < 0)
3963                 return -EINVAL;
3964
3965         retval = -ESRCH;
3966         rcu_read_lock();
3967         p = find_process_by_pid(pid);
3968         if (p) {
3969                 retval = security_task_getscheduler(p);
3970                 if (!retval)
3971                         retval = p->policy
3972                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3973         }
3974         rcu_read_unlock();
3975         return retval;
3976 }
3977
3978 /**
3979  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3980  * @pid: the pid in question.
3981  * @param: structure containing the RT priority.
3982  */
3983 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3984 {
3985         struct sched_param lp;
3986         struct task_struct *p;
3987         int retval;
3988
3989         if (!param || pid < 0)
3990                 return -EINVAL;
3991
3992         rcu_read_lock();
3993         p = find_process_by_pid(pid);
3994         retval = -ESRCH;
3995         if (!p)
3996                 goto out_unlock;
3997
3998         retval = security_task_getscheduler(p);
3999         if (retval)
4000                 goto out_unlock;
4001
4002         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4003         rcu_read_unlock();
4004
4005         /*
4006          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4007          */
4008         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4009
4010         return retval;
4011
4012 out_unlock:
4013         rcu_read_unlock();
4014         return retval;
4015 }
4016
4017 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4018 {
4019         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4020         struct task_struct *p;
4021         int retval;
4022
4023         get_online_cpus();
4024         rcu_read_lock();
4025
4026         p = find_process_by_pid(pid);
4027         if (!p) {
4028                 rcu_read_unlock();
4029                 put_online_cpus();
4030                 return -ESRCH;
4031         }
4032
4033         /* Prevent p going away */
4034         get_task_struct(p);
4035         rcu_read_unlock();
4036
4037         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4038                 retval = -ENOMEM;
4039                 goto out_put_task;
4040         }
4041         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4042                 retval = -ENOMEM;
4043                 goto out_free_cpus_allowed;
4044         }
4045         retval = -EPERM;
4046         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4047                 goto out_unlock;
4048
4049         retval = security_task_setscheduler(p);
4050         if (retval)
4051                 goto out_unlock;
4052
4053         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4054         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4055 again:
4056         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4057
4058         if (!retval) {
4059                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4060                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4061                         /*
4062                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4063                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4064                          * cpuset's cpus_allowed
4065                          */
4066                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4067                         goto again;
4068                 }
4069         }
4070 out_unlock:
4071         free_cpumask_var(new_mask);
4072 out_free_cpus_allowed:
4073         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4074 out_put_task:
4075         put_task_struct(p);
4076         put_online_cpus();
4077         return retval;
4078 }
4079
4080 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4081                              struct cpumask *new_mask)
4082 {
4083         if (len < cpumask_size())
4084                 cpumask_clear(new_mask);
4085         else if (len > cpumask_size())
4086                 len = cpumask_size();
4087
4088         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4089 }
4090
4091 /**
4092  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4093  * @pid: pid of the process
4094  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4095  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4096  */
4097 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4098                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4099 {
4100         cpumask_var_t new_mask;
4101         int retval;
4102
4103         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4104                 return -ENOMEM;
4105
4106         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4107         if (retval == 0)
4108                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4109         free_cpumask_var(new_mask);
4110         return retval;
4111 }
4112
4113 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4114 {
4115         struct task_struct *p;
4116         unsigned long flags;
4117         int retval;
4118
4119         get_online_cpus();
4120         rcu_read_lock();
4121
4122         retval = -ESRCH;
4123         p = find_process_by_pid(pid);
4124         if (!p)
4125                 goto out_unlock;
4126
4127         retval = security_task_getscheduler(p);
4128         if (retval)
4129                 goto out_unlock;
4130
4131         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4132         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4133         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4134
4135 out_unlock:
4136         rcu_read_unlock();
4137         put_online_cpus();
4138
4139         return retval;
4140 }
4141
4142 /**
4143  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4144  * @pid: pid of the process
4145  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4146  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4147  */
4148 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4149                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4150 {
4151         int ret;
4152         cpumask_var_t mask;
4153
4154         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4155                 return -EINVAL;
4156         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4157                 return -EINVAL;
4158
4159         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4160                 return -ENOMEM;
4161
4162         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4163         if (ret == 0) {
4164                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4165
4166                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4167                         ret = -EFAULT;
4168                 else
4169                         ret = retlen;
4170         }
4171         free_cpumask_var(mask);
4172
4173         return ret;
4174 }
4175
4176 /**
4177  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4178  *
4179  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4180  * other threads running on this CPU then this function will return.
4181  */
4182 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4183 {
4184         struct rq *rq = this_rq_lock();
4185
4186         schedstat_inc(rq, yld_count);
4187         current->sched_class->yield_task(rq);
4188
4189         /*
4190          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4191          * no need to preempt or enable interrupts:
4192          */
4193         __release(rq->lock);
4194         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4195         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4196         sched_preempt_enable_no_resched();
4197
4198         schedule();
4199
4200         return 0;
4201 }
4202
4203 static inline int should_resched(void)
4204 {
4205         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4206 }
4207
4208 static void __cond_resched(void)
4209 {
4210         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4211         __schedule();
4212         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4213 }
4214
4215 int __sched _cond_resched(void)
4216 {
4217         if (should_resched()) {
4218                 __cond_resched();
4219                 return 1;
4220         }
4221         return 0;
4222 }
4223 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4224
4225 /*
4226  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4227  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4228  *
4229  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4230  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4231  * spin_unlock(), once by hand).
4232  */
4233 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4234 {
4235         int resched = should_resched();
4236         int ret = 0;
4237
4238         lockdep_assert_held(lock);
4239
4240         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4241                 spin_unlock(lock);
4242                 if (resched)
4243                         __cond_resched();
4244                 else
4245                         cpu_relax();
4246                 ret = 1;
4247                 spin_lock(lock);
4248         }
4249         return ret;
4250 }
4251 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4252
4253 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4254 {
4255         BUG_ON(!in_softirq());
4256
4257         if (should_resched()) {
4258                 local_bh_enable();
4259                 __cond_resched();
4260                 local_bh_disable();
4261                 return 1;
4262         }
4263         return 0;
4264 }
4265 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4266
4267 /**
4268  * yield - yield the current processor to other threads.
4269  *
4270  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4271  *
4272  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4273  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4274  * it, its already broken.
4275  *
4276  * Typical broken usage is:
4277  *
4278  * while (!event)
4279  *      yield();
4280  *
4281  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4282  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4283  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4284  *
4285  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4286  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4287  * If you still want to use yield(), do not!
4288  */
4289 void __sched yield(void)
4290 {
4291         set_current_state(TASK_RUNNING);
4292         sys_sched_yield();
4293 }
4294 EXPORT_SYMBOL(yield);
4295
4296 /**
4297  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4298  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4299  * processor it's on.
4300  * @p: target task
4301  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4302  *
4303  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4304  * can't go away on us before we can do any checks.
4305  *
4306  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4307  */
4308 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4309 {
4310         struct task_struct *curr = current;
4311         struct rq *rq, *p_rq;
4312         unsigned long flags;
4313         bool yielded = 0;
4314
4315         local_irq_save(flags);
4316         rq = this_rq();
4317
4318 again:
4319         p_rq = task_rq(p);
4320         double_rq_lock(rq, p_rq);
4321         while (task_rq(p) != p_rq) {
4322                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4323                 goto again;
4324         }
4325
4326         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4327                 goto out;
4328
4329         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4330                 goto out;
4331
4332         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4333                 goto out;
4334
4335         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4336         if (yielded) {
4337                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4338                 /*
4339                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4340                  * fairness.
4341                  */
4342                 if (preempt && rq != p_rq)
4343                         resched_task(p_rq->curr);
4344         }
4345
4346 out:
4347         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4348         local_irq_restore(flags);
4349
4350         if (yielded)
4351                 schedule();
4352
4353         return yielded;
4354 }
4355 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4356
4357 /*
4358  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4359  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4360  */
4361 void __sched io_schedule(void)
4362 {
4363         struct rq *rq = raw_rq();
4364
4365         delayacct_blkio_start();
4366         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4367         blk_flush_plug(current);
4368         current->in_iowait = 1;
4369         schedule();
4370         current->in_iowait = 0;
4371         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4372         delayacct_blkio_end();
4373 }
4374 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4375
4376 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4377 {
4378         struct rq *rq = raw_rq();
4379         long ret;
4380
4381         delayacct_blkio_start();
4382         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4383         blk_flush_plug(current);
4384         current->in_iowait = 1;
4385         ret = schedule_timeout(timeout);
4386         current->in_iowait = 0;
4387         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4388         delayacct_blkio_end();
4389         return ret;
4390 }
4391
4392 /**
4393  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4394  * @policy: scheduling class.
4395  *
4396  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4397  * by a given scheduling class.
4398  */
4399 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4400 {
4401         int ret = -EINVAL;
4402
4403         switch (policy) {
4404         case SCHED_FIFO:
4405         case SCHED_RR:
4406                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4407                 break;
4408         case SCHED_NORMAL:
4409         case SCHED_BATCH:
4410         case SCHED_IDLE:
4411                 ret = 0;
4412                 break;
4413         }
4414         return ret;
4415 }
4416
4417 /**
4418  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4419  * @policy: scheduling class.
4420  *
4421  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4422  * by a given scheduling class.
4423  */
4424 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4425 {
4426         int ret = -EINVAL;
4427
4428         switch (policy) {
4429         case SCHED_FIFO:
4430         case SCHED_RR:
4431                 ret = 1;
4432                 break;
4433         case SCHED_NORMAL:
4434         case SCHED_BATCH:
4435         case SCHED_IDLE:
4436                 ret = 0;
4437         }
4438         return ret;
4439 }
4440
4441 /**
4442  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4443  * @pid: pid of the process.
4444  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4445  *
4446  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4447  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4448  */
4449 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4450                 struct timespec __user *, interval)
4451 {
4452         struct task_struct *p;
4453         unsigned int time_slice;
4454         unsigned long flags;
4455         struct rq *rq;
4456         int retval;
4457         struct timespec t;
4458
4459         if (pid < 0)
4460                 return -EINVAL;
4461
4462         retval = -ESRCH;
4463         rcu_read_lock();
4464         p = find_process_by_pid(pid);
4465         if (!p)
4466                 goto out_unlock;
4467
4468         retval = security_task_getscheduler(p);
4469         if (retval)
4470                 goto out_unlock;
4471
4472         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4473         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4474         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4475
4476         rcu_read_unlock();
4477         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4478         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4479         return retval;
4480
4481 out_unlock:
4482         rcu_read_unlock();
4483         return retval;
4484 }
4485
4486 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4487
4488 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4489 {
4490         unsigned long free = 0;
4491         unsigned state;
4492
4493         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4494         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4495                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4496 #if BITS_PER_LONG == 32
4497         if (state == TASK_RUNNING)
4498                 printk(KERN_CONT " running  ");
4499         else
4500                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4501 #else
4502         if (state == TASK_RUNNING)
4503                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4504         else
4505                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4506 #endif
4507 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4508         free = stack_not_used(p);
4509 #endif
4510         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4511                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent)),
4512                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4513
4514         show_stack(p, NULL);
4515 }
4516
4517 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4518 {
4519         struct task_struct *g, *p;
4520
4521 #if BITS_PER_LONG == 32
4522         printk(KERN_INFO
4523                 "  task                PC stack   pid father\n");
4524 #else
4525         printk(KERN_INFO
4526                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4527 #endif
4528         rcu_read_lock();
4529         do_each_thread(g, p) {
4530                 /*
4531                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4532                  * console might take a lot of time:
4533                  */
4534                 touch_nmi_watchdog();
4535                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4536                         sched_show_task(p);
4537         } while_each_thread(g, p);
4538
4539         touch_all_softlockup_watchdogs();
4540
4541 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4542         sysrq_sched_debug_show();
4543 #endif
4544         rcu_read_unlock();
4545         /*
4546          * Only show locks if all tasks are dumped:
4547          */
4548         if (!state_filter)
4549                 debug_show_all_locks();
4550 }
4551
4552 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4553 {
4554         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4555 }
4556
4557 /**
4558  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4559  * @idle: task in question
4560  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4561  *
4562  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4563  * flag, to make booting more robust.
4564  */
4565 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4566 {
4567         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4568         unsigned long flags;
4569
4570         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4571
4572         __sched_fork(idle);
4573         idle->state = TASK_RUNNING;
4574         idle->se.exec_start = sched_clock();
4575
4576         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4577         /*
4578          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4579          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4580          * lockdep check in task_group() will fail.
4581          *
4582          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4583          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4584          *
4585          * Silence PROVE_RCU
4586          */
4587         rcu_read_lock();
4588         __set_task_cpu(idle, cpu);
4589         rcu_read_unlock();
4590
4591         rq->curr = rq->idle = idle;
4592 #if defined(CONFIG_SMP)
4593         idle->on_cpu = 1;
4594 #endif
4595         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4596
4597         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4598         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4599
4600         /*
4601          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4602          */
4603         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4604         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4605 #if defined(CONFIG_SMP)
4606         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4607 #endif
4608 }
4609
4610 #ifdef CONFIG_SMP
4611 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4612 {
4613         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4614                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4615
4616         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4617         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4618 }
4619
4620 /*
4621  * This is how migration works:
4622  *
4623  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4624  *    stop_one_cpu().
4625  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4626  *    off the CPU)
4627  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4628  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4629  *    it and puts it into the right queue.
4630  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4631  *    is done.
4632  */
4633
4634 /*
4635  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4636  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4637  * is removed from the allowed bitmask.
4638  *
4639  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4640  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4641  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4642  */
4643 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4644 {
4645         unsigned long flags;
4646         struct rq *rq;
4647         unsigned int dest_cpu;
4648         int ret = 0;
4649
4650         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4651
4652         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4653                 goto out;
4654
4655         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4656                 ret = -EINVAL;
4657                 goto out;
4658         }
4659
4660         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4661                 ret = -EINVAL;
4662                 goto out;
4663         }
4664
4665         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4666
4667         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4668         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4669                 goto out;
4670
4671         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4672         if (p->on_rq) {
4673                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4674                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4675                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4676                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4677                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4678                 return 0;
4679         }
4680 out:
4681         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4682
4683         return ret;
4684 }
4685 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4686
4687 /*
4688  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4689  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4690  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4691  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4692  *
4693  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4694  * as the task is no longer on this CPU.
4695  *
4696  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4697  */
4698 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4699 {
4700         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4701         int ret = 0;
4702
4703         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4704                 return ret;
4705
4706         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4707         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4708
4709         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4710         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4711         /* Already moved. */
4712         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4713                 goto done;
4714         /* Affinity changed (again). */
4715         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4716                 goto fail;
4717
4718         /*
4719          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4720          * placed properly.
4721          */
4722         if (p->on_rq) {
4723                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4724                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4725                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4726                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4727         }
4728 done:
4729         ret = 1;
4730 fail:
4731         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4732         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4733         return ret;
4734 }
4735
4736 /*
4737  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4738  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4739  * 'pushing' onto another runqueue.
4740  */
4741 static int migration_cpu_stop(void *data)
4742 {
4743         struct migration_arg *arg = data;
4744
4745         /*
4746          * The original target cpu might have gone down and we might
4747          * be on another cpu but it doesn't matter.
4748          */
4749         local_irq_disable();
4750         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4751         local_irq_enable();
4752         return 0;
4753 }
4754
4755 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4756
4757 /*
4758  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4759  * offline.
4760  */
4761 void idle_task_exit(void)
4762 {
4763         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4764
4765         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4766
4767         if (mm != &init_mm)
4768                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4769         mmdrop(mm);
4770 }
4771
4772 /*
4773  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4774  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4775  * nr_active count is stable.
4776  *
4777  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4778  */
4779 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4780 {
4781         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4782         if (delta)
4783                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4784 }
4785
4786 /*
4787  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4788  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4789  *
4790  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4791  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4792  * because of lock validation efforts.
4793  */
4794 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4795 {
4796         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4797         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4798         int dest_cpu;
4799
4800         /*
4801          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4802          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4803          *
4804          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4805          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4806          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4807          * done here.
4808          */
4809         rq->stop = NULL;
4810
4811         for ( ; ; ) {
4812                 /*
4813                  * There's this thread running, bail when that's the only
4814                  * remaining thread.
4815                  */
4816                 if (rq->nr_running == 1)
4817                         break;
4818
4819                 next = pick_next_task(rq);
4820                 BUG_ON(!next);
4821                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4822
4823                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4824                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4825                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4826
4827                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4828
4829                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4830         }
4831
4832         rq->stop = stop;
4833 }
4834
4835 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4836
4837 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4838
4839 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4840         {
4841                 .procname       = "sched_domain",
4842                 .mode           = 0555,
4843         },
4844         {}
4845 };
4846
4847 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4848         {
4849                 .procname       = "kernel",
4850                 .mode           = 0555,
4851                 .child          = sd_ctl_dir,
4852         },
4853         {}
4854 };
4855
4856 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4857 {
4858         struct ctl_table *entry =
4859                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4860
4861         return entry;
4862 }
4863
4864 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4865 {
4866         struct ctl_table *entry;
4867
4868         /*
4869          * In the intermediate directories, both the child directory and
4870          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4871          * will always be set. In the lowest directory the names are
4872          * static strings and all have proc handlers.
4873          */
4874         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4875                 if (entry->child)
4876                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4877                 if (entry->proc_handler == NULL)
4878                         kfree(entry->procname);
4879         }
4880
4881         kfree(*tablep);
4882         *tablep = NULL;
4883 }
4884
4885 static int min_load_idx = 0;
4886 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4887
4888 static void
4889 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4890                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4891                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4892                 bool load_idx)
4893 {
4894         entry->procname = procname;
4895         entry->data = data;
4896         entry->maxlen = maxlen;
4897         entry->mode = mode;
4898         entry->proc_handler = proc_handler;
4899
4900         if (load_idx) {
4901                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4902                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4903         }
4904 }
4905
4906 static struct ctl_table *
4907 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4908 {
4909         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4910
4911         if (table == NULL)
4912                 return NULL;
4913
4914         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4915                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4916         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4917                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4918         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4919                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4920         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4921                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4922         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4923                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4924         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4925                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4926         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4927                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4928         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4929                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4930         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4931                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4932         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4933                 &sd->cache_nice_tries,
4934                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4935         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4936                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4937         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4938                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4939         /* &table[12] is terminator */
4940
4941         return table;
4942 }
4943
4944 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4945 {
4946         struct ctl_table *entry, *table;
4947         struct sched_domain *sd;
4948         int domain_num = 0, i;
4949         char buf[32];
4950
4951         for_each_domain(cpu, sd)
4952                 domain_num++;
4953         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4954         if (table == NULL)
4955                 return NULL;
4956
4957         i = 0;
4958         for_each_domain(cpu, sd) {
4959                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4960                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4961                 entry->mode = 0555;
4962                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4963                 entry++;
4964                 i++;
4965         }
4966         return table;
4967 }
4968
4969 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4970 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4971 {
4972         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4973         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4974         char buf[32];
4975
4976         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4977         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4978
4979         if (entry == NULL)
4980                 return;
4981
4982         for_each_possible_cpu(i) {
4983                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4984                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4985                 entry->mode = 0555;
4986                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4987                 entry++;
4988         }
4989
4990         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4991         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4992 }
4993
4994 /* may be called multiple times per register */
4995 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4996 {
4997         if (sd_sysctl_header)
4998                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4999         sd_sysctl_header = NULL;
5000         if (sd_ctl_dir[0].child)
5001                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5002 }
5003 #else
5004 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5005 {
5006 }
5007 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5008 {
5009 }
5010 #endif
5011
5012 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5013 {
5014         if (!rq->online) {
5015                 const struct sched_class *class;
5016
5017                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5018                 rq->online = 1;
5019
5020                 for_each_class(class) {
5021                         if (class->rq_online)
5022                                 class->rq_online(rq);
5023                 }
5024         }
5025 }
5026
5027 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5028 {
5029         if (rq->online) {
5030                 const struct sched_class *class;
5031
5032                 for_each_class(class) {
5033                         if (class->rq_offline)
5034                                 class->rq_offline(rq);
5035                 }
5036
5037                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5038                 rq->online = 0;
5039         }
5040 }
5041
5042 /*
5043  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5044  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5045  */
5046 static int __cpuinit
5047 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5048 {
5049         int cpu = (long)hcpu;
5050         unsigned long flags;
5051         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5052
5053         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5054
5055         case CPU_UP_PREPARE:
5056                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5057                 break;
5058
5059         case CPU_ONLINE:
5060                 /* Update our root-domain */
5061                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5062                 if (rq->rd) {
5063                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5064
5065                         set_rq_online(rq);
5066                 }
5067                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5068                 break;
5069
5070 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5071         case CPU_DYING:
5072                 sched_ttwu_pending();
5073                 /* Update our root-domain */
5074                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5075                 if (rq->rd) {
5076                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5077                         set_rq_offline(rq);
5078                 }
5079                 migrate_tasks(cpu);
5080                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5081                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5082                 break;
5083
5084         case CPU_DEAD:
5085                 calc_load_migrate(rq);
5086                 break;
5087 #endif
5088         }
5089
5090         update_max_interval();
5091
5092         return NOTIFY_OK;
5093 }
5094
5095 /*
5096  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5097  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5098  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5099  */
5100 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5101         .notifier_call = migration_call,
5102         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5103 };
5104
5105 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5106                                       unsigned long action, void *hcpu)
5107 {
5108         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5109         case CPU_STARTING:
5110         case CPU_DOWN_FAILED:
5111                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5112                 return NOTIFY_OK;
5113         default:
5114                 return NOTIFY_DONE;
5115         }
5116 }
5117
5118 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5119                                         unsigned long action, void *hcpu)
5120 {
5121         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5122         case CPU_DOWN_PREPARE:
5123                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5124                 return NOTIFY_OK;
5125         default:
5126                 return NOTIFY_DONE;
5127         }
5128 }
5129
5130 static int __init migration_init(void)
5131 {
5132         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5133         int err;
5134
5135         /* Initialize migration for the boot CPU */
5136         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5137         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5138         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5139         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5140
5141         /* Register cpu active notifiers */
5142         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5143         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5144
5145         return 0;
5146 }
5147 early_initcall(migration_init);
5148 #endif
5149
5150 #ifdef CONFIG_SMP
5151
5152 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5153
5154 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5155
5156 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5157
5158 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5159 {
5160         sched_debug_enabled = 1;
5161
5162         return 0;
5163 }
5164 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5165
5166 static inline bool sched_debug(void)
5167 {
5168         return sched_debug_enabled;
5169 }
5170
5171 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5172                                   struct cpumask *groupmask)
5173 {
5174         struct sched_group *group = sd->groups;
5175         char str[256];
5176
5177         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5178         cpumask_clear(groupmask);
5179
5180         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5181
5182         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5183                 printk("does not load-balance\n");
5184                 if (sd->parent)
5185                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5186                                         " has parent");
5187                 return -1;
5188         }
5189
5190         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5191
5192         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5193                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5194                                 "CPU%d\n", cpu);
5195         }
5196         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5197                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5198                                 " CPU%d\n", cpu);
5199         }
5200
5201         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5202         do {
5203                 if (!group) {
5204                         printk("\n");
5205                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5206                         break;
5207                 }
5208
5209                 /*
5210                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5211                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5212                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5213                  */
5214                 if (!group->sgp->power_orig) {
5215                         printk(KERN_CONT "\n");
5216                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5217                                         "set\n");
5218                         break;
5219                 }
5220
5221                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5222                         printk(KERN_CONT "\n");
5223                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5224                         break;
5225                 }
5226
5227                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5228                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5229                         printk(KERN_CONT "\n");
5230                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5231                         break;
5232                 }
5233
5234                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5235
5236                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5237
5238                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5239                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5240                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5241                                 group->sgp->power);
5242                 }
5243
5244                 group = group->next;
5245         } while (group != sd->groups);
5246         printk(KERN_CONT "\n");
5247
5248         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5249                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5250
5251         if (sd->parent &&
5252             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5253                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5254                         "of domain->span\n");
5255         return 0;
5256 }
5257
5258 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5259 {
5260         int level = 0;
5261
5262         if (!sched_debug_enabled)
5263                 return;
5264
5265         if (!sd) {
5266                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5267                 return;
5268         }
5269
5270         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5271
5272         for (;;) {
5273                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5274                         break;
5275                 level++;
5276                 sd = sd->parent;
5277                 if (!sd)
5278                         break;
5279         }
5280 }
5281 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5282 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5283 static inline bool sched_debug(void)
5284 {
5285         return false;
5286 }
5287 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5288
5289 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5290 {
5291         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5292                 return 1;
5293
5294         /* Following flags need at least 2 groups */
5295         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5296                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5297                          SD_BALANCE_FORK |
5298                          SD_BALANCE_EXEC |
5299                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5300                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5301                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5302                         return 0;
5303         }
5304
5305         /* Following flags don't use groups */
5306         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5307                 return 0;
5308
5309         return 1;
5310 }
5311
5312 static int
5313 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5314 {
5315         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5316
5317         if (sd_degenerate(parent))
5318                 return 1;
5319
5320         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5321                 return 0;
5322
5323         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5324         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5325                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5326                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5327                                 SD_BALANCE_FORK |
5328                                 SD_BALANCE_EXEC |
5329                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5330                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5331                 if (nr_node_ids == 1)
5332                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5333         }
5334         if (~cflags & pflags)
5335                 return 0;
5336
5337         return 1;
5338 }
5339
5340 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5341 {
5342         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5343
5344         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5345         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5346         free_cpumask_var(rd->online);
5347         free_cpumask_var(rd->span);
5348         kfree(rd);
5349 }
5350
5351 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5352 {
5353         struct root_domain *old_rd = NULL;
5354         unsigned long flags;
5355
5356         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5357
5358         if (rq->rd) {
5359                 old_rd = rq->rd;
5360
5361                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5362                         set_rq_offline(rq);
5363
5364                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5365
5366                 /*
5367                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5368                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5369                  * in this function:
5370                  */
5371                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5372                         old_rd = NULL;
5373         }
5374
5375         atomic_inc(&rd->refcount);
5376         rq->rd = rd;
5377
5378         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5379         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5380                 set_rq_online(rq);
5381
5382         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5383
5384         if (old_rd)
5385                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5386 }
5387
5388 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5389 {
5390         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5391
5392         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5393                 goto out;
5394         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5395                 goto free_span;
5396         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5397                 goto free_online;
5398
5399         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5400                 goto free_rto_mask;
5401         return 0;
5402
5403 free_rto_mask:
5404         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5405 free_online:
5406         free_cpumask_var(rd->online);
5407 free_span:
5408         free_cpumask_var(rd->span);
5409 out:
5410         return -ENOMEM;
5411 }
5412
5413 /*
5414  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5415  * members (mimicking the global state we have today).
5416  */
5417 struct root_domain def_root_domain;
5418
5419 static void init_defrootdomain(void)
5420 {
5421         init_rootdomain(&def_root_domain);
5422
5423         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5424 }
5425
5426 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5427 {
5428         struct root_domain *rd;
5429
5430         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5431         if (!rd)
5432                 return NULL;
5433
5434         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5435                 kfree(rd);
5436                 return NULL;
5437         }
5438
5439         return rd;
5440 }
5441
5442 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5443 {
5444         struct sched_group *tmp, *first;
5445
5446         if (!sg)
5447                 return;
5448
5449         first = sg;
5450         do {
5451                 tmp = sg->next;
5452
5453                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5454                         kfree(sg->sgp);
5455
5456                 kfree(sg);
5457                 sg = tmp;
5458         } while (sg != first);
5459 }
5460
5461 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5462 {
5463         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5464
5465         /*
5466          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5467          * nuke them all.
5468          */
5469         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5470                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5471         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5472                 kfree(sd->groups->sgp);
5473                 kfree(sd->groups);
5474         }
5475         kfree(sd);
5476 }
5477
5478 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5479 {
5480         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5481 }
5482
5483 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5484 {
5485         for (; sd; sd = sd->parent)
5486                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5487 }
5488
5489 /*
5490  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5491  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5492  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5493  *
5494  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5495  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5496  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5497  */
5498 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5499 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5500
5501 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5502 {
5503         struct sched_domain *sd;
5504         int id = cpu;
5505
5506         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5507         if (sd)
5508                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5509
5510         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5511         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5512 }
5513
5514 /*
5515  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5516  * hold the hotplug lock.
5517  */
5518 static void
5519 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5520 {
5521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5522         struct sched_domain *tmp;
5523
5524         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5525         for (tmp = sd; tmp; ) {
5526                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5527                 if (!parent)
5528                         break;
5529
5530                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5531                         tmp->parent = parent->parent;
5532                         if (parent->parent)
5533                                 parent->parent->child = tmp;
5534                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5535                 } else
5536                         tmp = tmp->parent;
5537         }
5538
5539         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5540                 tmp = sd;
5541                 sd = sd->parent;
5542                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5543                 if (sd)
5544                         sd->child = NULL;
5545         }
5546
5547         sched_domain_debug(sd, cpu);
5548
5549         rq_attach_root(rq, rd);
5550         tmp = rq->sd;
5551         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5552         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5553
5554         update_top_cache_domain(cpu);
5555 }
5556
5557 /* cpus with isolated domains */
5558 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5559
5560 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5561 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5562 {
5563         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5564         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5565         return 1;
5566 }
5567
5568 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5569
5570 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5571 {
5572         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5573 }
5574
5575 struct sd_data {
5576         struct sched_domain **__percpu sd;
5577         struct sched_group **__percpu sg;
5578         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5579 };
5580
5581 struct s_data {
5582         struct sched_domain ** __percpu sd;
5583         struct root_domain      *rd;
5584 };
5585
5586 enum s_alloc {
5587         sa_rootdomain,
5588         sa_sd,
5589         sa_sd_storage,
5590         sa_none,
5591 };
5592
5593 struct sched_domain_topology_level;
5594
5595 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5596 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5597
5598 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5599
5600 struct sched_domain_topology_level {
5601         sched_domain_init_f init;
5602         sched_domain_mask_f mask;
5603         int                 flags;
5604         int                 numa_level;
5605         struct sd_data      data;
5606 };
5607
5608 /*
5609  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5610  * domain traversal.
5611  *
5612  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5613  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5614  * range.
5615  *
5616  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5617  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5618  * cpu they're built on, so check that.
5619  *
5620  */
5621 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5622 {
5623         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5624         struct sd_data *sdd = sd->private;
5625         struct sched_domain *sibling;
5626         int i;
5627
5628         for_each_cpu(i, span) {
5629                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5630                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5631                         continue;
5632
5633                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5634         }
5635 }
5636
5637 /*
5638  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5639  * of this group that's also in the iteration mask.
5640  */
5641 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5642 {
5643         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5644 }
5645
5646 static int
5647 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5648 {
5649         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5650         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5651         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5652         struct sd_data *sdd = sd->private;
5653         struct sched_domain *child;
5654         int i;
5655
5656         cpumask_clear(covered);
5657
5658         for_each_cpu(i, span) {
5659                 struct cpumask *sg_span;
5660
5661                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5662                         continue;
5663
5664                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5665
5666                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5667                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5668                         continue;
5669
5670                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5671                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5672
5673                 if (!sg)
5674                         goto fail;
5675
5676                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5677                 if (child->child) {
5678                         child = child->child;
5679                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5680                 } else
5681                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5682
5683                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5684
5685                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5686                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5687                         build_group_mask(sd, sg);
5688
5689                 /*
5690                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5691                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5692                  * die on a /0 trap.
5693                  */
5694                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5695
5696                 /*
5697                  * Make sure the first group of this domain contains the
5698                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5699                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5700                  */
5701                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5702                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5703                         groups = sg;
5704
5705                 if (!first)
5706                         first = sg;
5707                 if (last)
5708                         last->next = sg;
5709                 last = sg;
5710                 last->next = first;
5711         }
5712         sd->groups = groups;
5713
5714         return 0;
5715
5716 fail:
5717         free_sched_groups(first, 0);
5718
5719         return -ENOMEM;
5720 }
5721
5722 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5723 {
5724         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5725         struct sched_domain *child = sd->child;
5726
5727         if (child)
5728                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5729
5730         if (sg) {
5731                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5732                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5733                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5734         }
5735
5736         return cpu;
5737 }
5738
5739 /*
5740  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5741  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5742  * and ->cpu_power to 0.
5743  *
5744  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5745  */
5746 static int
5747 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5748 {
5749         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5750         struct sd_data *sdd = sd->private;
5751         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5752         struct cpumask *covered;
5753         int i;
5754
5755         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5756         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5757
5758         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5759                 return 0;
5760
5761         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5762         covered = sched_domains_tmpmask;
5763
5764         cpumask_clear(covered);
5765
5766         for_each_cpu(i, span) {
5767                 struct sched_group *sg;
5768                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5769                 int j;
5770
5771                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5772                         continue;
5773
5774                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5775                 sg->sgp->power = 0;
5776                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5777
5778                 for_each_cpu(j, span) {
5779                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5780                                 continue;
5781
5782                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5783                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5784                 }
5785
5786                 if (!first)
5787                         first = sg;
5788                 if (last)
5789                         last->next = sg;
5790                 last = sg;
5791         }
5792         last->next = first;
5793
5794         return 0;
5795 }
5796
5797 /*
5798  * Initialize sched groups cpu_power.
5799  *
5800  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5801  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5802  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5803  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5804  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5805  * less cpu_power.
5806  */
5807 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5808 {
5809         struct sched_group *sg = sd->groups;
5810
5811         WARN_ON(!sd || !sg);
5812
5813         do {
5814                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5815                 sg = sg->next;
5816         } while (sg != sd->groups);
5817
5818         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5819                 return;
5820
5821         update_group_power(sd, cpu);
5822         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5823 }
5824
5825 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5826 {
5827        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5828 }
5829
5830 /*
5831  * Initializers for schedule domains
5832  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5833  */
5834
5835 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5836 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5837 #else
5838 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5839 #endif
5840
5841 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5842 static noinline struct sched_domain *                                   \
5843 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5844 {                                                                       \
5845         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5846         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5847         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5848         sd->private = &tl->data;                                        \
5849         return sd;                                                      \
5850 }
5851
5852 SD_INIT_FUNC(CPU)
5853 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5854  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5855 #endif
5856 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5857  SD_INIT_FUNC(MC)
5858 #endif
5859 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5860  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5861 #endif
5862
5863 static int default_relax_domain_level = -1;
5864 int sched_domain_level_max;
5865
5866 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5867 {
5868         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5869                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5870
5871         return 1;
5872 }
5873 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5874
5875 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5876                                  struct sched_domain_attr *attr)
5877 {
5878         int request;
5879
5880         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5881                 if (default_relax_domain_level < 0)
5882                         return;
5883                 else
5884                         request = default_relax_domain_level;
5885         } else
5886                 request = attr->relax_domain_level;
5887         if (request < sd->level) {
5888                 /* turn off idle balance on this domain */
5889                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5890         } else {
5891                 /* turn on idle balance on this domain */
5892                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5893         }
5894 }
5895
5896 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5897 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5898
5899 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5900                                  const struct cpumask *cpu_map)
5901 {
5902         switch (what) {
5903         case sa_rootdomain:
5904                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5905                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5906         case sa_sd:
5907                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5908         case sa_sd_storage:
5909                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5910         case sa_none:
5911                 break;
5912         }
5913 }
5914
5915 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5916                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5917 {
5918         memset(d, 0, sizeof(*d));
5919
5920         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5921                 return sa_sd_storage;
5922         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5923         if (!d->sd)
5924                 return sa_sd_storage;
5925         d->rd = alloc_rootdomain();
5926         if (!d->rd)
5927                 return sa_sd;
5928         return sa_rootdomain;
5929 }
5930
5931 /*
5932  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5933  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5934  * will not free the data we're using.
5935  */
5936 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5937 {
5938         struct sd_data *sdd = sd->private;
5939
5940         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5941         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5942
5943         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5944                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5945
5946         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5947                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5948 }
5949
5950 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5951 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5952 {
5953         return topology_thread_cpumask(cpu);
5954 }
5955 #endif
5956
5957 /*
5958  * Topology list, bottom-up.
5959  */
5960 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5961 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5962         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5963 #endif
5964 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5965         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5966 #endif
5967 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5968         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5969 #endif
5970         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5971         { NULL, },
5972 };
5973
5974 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5975
5976 #ifdef CONFIG_NUMA
5977
5978 static int sched_domains_numa_levels;
5979 static int *sched_domains_numa_distance;
5980 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5981 static int sched_domains_curr_level;
5982
5983 static inline int sd_local_flags(int level)
5984 {
5985         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5986                 return 0;
5987
5988         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5989 }
5990
5991 static struct sched_domain *
5992 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5993 {
5994         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5995         int level = tl->numa_level;
5996         int sd_weight = cpumask_weight(
5997                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
5998
5999         *sd = (struct sched_domain){
6000                 .min_interval           = sd_weight,
6001                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6002                 .busy_factor            = 32,
6003                 .imbalance_pct          = 125,
6004                 .cache_nice_tries       = 2,
6005                 .busy_idx               = 3,
6006                 .idle_idx               = 2,
6007                 .newidle_idx            = 0,
6008                 .wake_idx               = 0,
6009                 .forkexec_idx           = 0,
6010
6011                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6012                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6013                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6014                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6015                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6016                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6017                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6018                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6019                                         | 1*SD_SERIALIZE
6020                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6021                                         | sd_local_flags(level)
6022                                         ,
6023                 .last_balance           = jiffies,
6024                 .balance_interval       = sd_weight,
6025         };
6026         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6027         sd->private = &tl->data;
6028
6029         /*
6030          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6031          */
6032         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6033
6034         return sd;
6035 }
6036
6037 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6038 {
6039         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6040 }
6041
6042 static void sched_numa_warn(const char *str)
6043 {
6044         static int done = false;
6045         int i,j;
6046
6047         if (done)
6048                 return;
6049
6050         done = true;
6051
6052         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6053
6054         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6055                 printk(KERN_WARNING "  ");
6056                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6057                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6058                 printk(KERN_CONT "\n");
6059         }
6060         printk(KERN_WARNING "\n");
6061 }
6062
6063 static bool find_numa_distance(int distance)
6064 {
6065         int i;
6066
6067         if (distance == node_distance(0, 0))
6068                 return true;
6069
6070         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6071                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6072                         return true;
6073         }
6074
6075         return false;
6076 }
6077
6078 static void sched_init_numa(void)
6079 {
6080         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6081         struct sched_domain_topology_level *tl;
6082         int level = 0;
6083         int i, j, k;
6084
6085         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6086         if (!sched_domains_numa_distance)
6087                 return;
6088
6089         /*
6090          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6091          * unique distances in the node_distance() table.
6092          *
6093          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6094          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6095          */
6096         next_distance = curr_distance;
6097         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6098                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6099                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6100                                 int distance = node_distance(i, k);
6101
6102                                 if (distance > curr_distance &&
6103                                     (distance < next_distance ||
6104                                      next_distance == curr_distance))
6105                                         next_distance = distance;
6106
6107                                 /*
6108                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6109                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6110                                  * equally connected to A.
6111                                  */
6112                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6113                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6114
6115                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6116                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6117                         }
6118                         if (next_distance != curr_distance) {
6119                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6120                                 sched_domains_numa_levels = level;
6121                                 curr_distance = next_distance;
6122                         } else break;
6123                 }
6124
6125                 /*
6126                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6127                  */
6128                 if (!sched_debug())
6129                         break;
6130         }
6131         /*
6132          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6133          * identity distance node_distance(i,i).
6134          *
6135          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6136          * numbers.
6137          */
6138
6139         /*
6140          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6141          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6142          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6143          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6144          * in other functions.
6145          *
6146          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6147          */
6148         sched_domains_numa_levels = 0;
6149
6150         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6151         if (!sched_domains_numa_masks)
6152                 return;
6153
6154         /*
6155          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6156          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6157          */
6158         for (i = 0; i < level; i++) {
6159                 sched_domains_numa_masks[i] =
6160                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6161                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6162                         return;
6163
6164                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6165                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6166                         if (!mask)
6167                                 return;
6168
6169                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6170
6171                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6172                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6173                                         continue;
6174
6175                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6176                         }
6177                 }
6178         }
6179
6180         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6181                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6182         if (!tl)
6183                 return;
6184
6185         /*
6186          * Copy the default topology bits..
6187          */
6188         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6189                 tl[i] = default_topology[i];
6190
6191         /*
6192          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6193          */
6194         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6195                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6196                         .init = sd_numa_init,
6197                         .mask = sd_numa_mask,
6198                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6199                         .numa_level = j,
6200                 };
6201         }
6202
6203         sched_domain_topology = tl;
6204
6205         sched_domains_numa_levels = level;
6206 }
6207
6208 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6209 {
6210         int i, j;
6211         int node = cpu_to_node(cpu);
6212
6213         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6214                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6215                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6216                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6217                 }
6218         }
6219 }
6220
6221 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6222 {
6223         int i, j;
6224         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6225                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6226                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6227         }
6228 }
6229
6230 /*
6231  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6232  * are onlined.
6233  */
6234 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6235                                            unsigned long action,
6236                                            void *hcpu)
6237 {
6238         int cpu = (long)hcpu;
6239
6240         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6241         case CPU_ONLINE:
6242                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6243                 break;
6244
6245         case CPU_DEAD:
6246                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6247                 break;
6248
6249         default:
6250                 return NOTIFY_DONE;
6251         }
6252
6253         return NOTIFY_OK;
6254 }
6255 #else
6256 static inline void sched_init_numa(void)
6257 {
6258 }
6259
6260 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6261                                            unsigned long action,
6262                                            void *hcpu)
6263 {
6264         return 0;
6265 }
6266 #endif /* CONFIG_NUMA */
6267
6268 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6269 {
6270         struct sched_domain_topology_level *tl;
6271         int j;
6272
6273         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6274                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6275
6276                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6277                 if (!sdd->sd)
6278                         return -ENOMEM;
6279
6280                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6281                 if (!sdd->sg)
6282                         return -ENOMEM;
6283
6284                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6285                 if (!sdd->sgp)
6286                         return -ENOMEM;
6287
6288                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6289                         struct sched_domain *sd;
6290                         struct sched_group *sg;
6291                         struct sched_group_power *sgp;
6292
6293                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6294                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6295                         if (!sd)
6296                                 return -ENOMEM;
6297
6298                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6299
6300                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6301                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6302                         if (!sg)
6303                                 return -ENOMEM;
6304
6305                         sg->next = sg;
6306
6307                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6308
6309                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6310                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6311                         if (!sgp)
6312                                 return -ENOMEM;
6313
6314                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6315                 }
6316         }
6317
6318         return 0;
6319 }
6320
6321 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6322 {
6323         struct sched_domain_topology_level *tl;
6324         int j;
6325
6326         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6327                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6328
6329                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6330                         struct sched_domain *sd;
6331
6332                         if (sdd->sd) {
6333                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6334                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6335                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6336                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6337                         }
6338
6339                         if (sdd->sg)
6340                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6341                         if (sdd->sgp)
6342                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6343                 }
6344                 free_percpu(sdd->sd);
6345                 sdd->sd = NULL;
6346                 free_percpu(sdd->sg);
6347                 sdd->sg = NULL;
6348                 free_percpu(sdd->sgp);
6349                 sdd->sgp = NULL;
6350         }
6351 }
6352
6353 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6354                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6355                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6356                 int cpu)
6357 {
6358         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6359         if (!sd)
6360                 return child;
6361
6362         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6363         if (child) {
6364                 sd->level = child->level + 1;
6365                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6366                 child->parent = sd;
6367         }
6368         sd->child = child;
6369         set_domain_attribute(sd, attr);
6370
6371         return sd;
6372 }
6373
6374 /*
6375  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6376  * to the individual cpus
6377  */
6378 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6379                                struct sched_domain_attr *attr)
6380 {
6381         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6382         struct sched_domain *sd;
6383         struct s_data d;
6384         int i, ret = -ENOMEM;
6385
6386         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6387         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6388                 goto error;
6389
6390         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6391         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6392                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6393
6394                 sd = NULL;
6395                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6396                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6397                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6398                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6399                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6400                                 break;
6401                 }
6402
6403                 while (sd->child)
6404                         sd = sd->child;
6405
6406                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6407         }
6408
6409         /* Build the groups for the domains */
6410         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6411                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6412                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6413                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6414                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6415                                         goto error;
6416                         } else {
6417                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6418                                         goto error;
6419                         }
6420                 }
6421         }
6422
6423         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6424         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6425                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6426                         continue;
6427
6428                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6429                         claim_allocations(i, sd);
6430                         init_sched_groups_power(i, sd);
6431                 }
6432         }
6433
6434         /* Attach the domains */
6435         rcu_read_lock();
6436         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6437                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6438                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6439         }
6440         rcu_read_unlock();
6441
6442         ret = 0;
6443 error:
6444         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6445         return ret;
6446 }
6447
6448 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6449 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6450 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6451                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6452
6453 /*
6454  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6455  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6456  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6457  */
6458 static cpumask_var_t fallback_doms;
6459
6460 /*
6461  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6462  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6463  * or 0 if it stayed the same.
6464  */
6465 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6466 {
6467         return 0;
6468 }
6469
6470 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6471 {
6472         int i;
6473         cpumask_var_t *doms;
6474
6475         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6476         if (!doms)
6477                 return NULL;
6478         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6479                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6480                         free_sched_domains(doms, i);
6481                         return NULL;
6482                 }
6483         }
6484         return doms;
6485 }
6486
6487 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6488 {
6489         unsigned int i;
6490         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6491                 free_cpumask_var(doms[i]);
6492         kfree(doms);
6493 }
6494
6495 /*
6496  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6497  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6498  * exclude other special cases in the future.
6499  */
6500 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6501 {
6502         int err;
6503
6504         arch_update_cpu_topology();
6505         ndoms_cur = 1;
6506         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6507         if (!doms_cur)
6508                 doms_cur = &fallback_doms;
6509         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6510         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6511         register_sched_domain_sysctl();
6512
6513         return err;
6514 }
6515
6516 /*
6517  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6518  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6519  */
6520 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6521 {
6522         int i;
6523
6524         rcu_read_lock();
6525         for_each_cpu(i, cpu_map)
6526                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6527         rcu_read_unlock();
6528 }
6529
6530 /* handle null as "default" */
6531 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6532                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6533 {
6534         struct sched_domain_attr tmp;
6535
6536         /* fast path */
6537         if (!new && !cur)
6538                 return 1;
6539
6540         tmp = SD_ATTR_INIT;
6541         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6542                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6543                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6544 }
6545
6546 /*
6547  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6548  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6549  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6550  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6551  *
6552  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6553  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6554  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6555  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6556  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6557  * it as it is.
6558  *
6559  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6560  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6561  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6562  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6563  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6564  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6565  *
6566  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6567  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6568  * and it will not create the default domain.
6569  *
6570  * Call with hotplug lock held
6571  */
6572 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6573                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6574 {
6575         int i, j, n;
6576         int new_topology;
6577
6578         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6579
6580         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6581         unregister_sched_domain_sysctl();
6582
6583         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6584         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6585
6586         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6587
6588         /* Destroy deleted domains */
6589         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6590                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6591                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6592                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6593                                 goto match1;
6594                 }
6595                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6596                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6597 match1:
6598                 ;
6599         }
6600
6601         if (doms_new == NULL) {
6602                 ndoms_cur = 0;
6603                 doms_new = &fallback_doms;
6604                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6605                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6606         }
6607
6608         /* Build new domains */
6609         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6610                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6611                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6612                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6613                                 goto match2;
6614                 }
6615                 /* no match - add a new doms_new */
6616                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6617 match2:
6618                 ;
6619         }
6620
6621         /* Remember the new sched domains */
6622         if (doms_cur != &fallback_doms)
6623                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6624         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6625         doms_cur = doms_new;
6626         dattr_cur = dattr_new;
6627         ndoms_cur = ndoms_new;
6628
6629         register_sched_domain_sysctl();
6630
6631         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6632 }
6633
6634 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6635
6636 /*
6637  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6638  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6639  * around partition_sched_domains().
6640  *
6641  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6642  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6643  */
6644 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6645                              void *hcpu)
6646 {
6647         switch (action) {
6648         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6649         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6650
6651                 /*
6652                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6653                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6654                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6655                  * domain, ignoring cpusets.
6656                  */
6657                 num_cpus_frozen--;
6658                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6659                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6660                         break;
6661                 }
6662
6663                 /*
6664                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6665                  * restore the original sched domains by considering the
6666                  * cpuset configurations.
6667                  */
6668
6669         case CPU_ONLINE:
6670         case CPU_DOWN_FAILED:
6671                 cpuset_update_active_cpus(true);
6672                 break;
6673         default:
6674                 return NOTIFY_DONE;
6675         }
6676         return NOTIFY_OK;
6677 }
6678
6679 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6680                                void *hcpu)
6681 {
6682         switch (action) {
6683         case CPU_DOWN_PREPARE:
6684                 cpuset_update_active_cpus(false);
6685                 break;
6686         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6687                 num_cpus_frozen++;
6688                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6689                 break;
6690         default:
6691                 return NOTIFY_DONE;
6692         }
6693         return NOTIFY_OK;
6694 }
6695
6696 void __init sched_init_smp(void)
6697 {
6698         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6699
6700         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6701         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6702
6703         sched_init_numa();
6704
6705         get_online_cpus();
6706         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6707         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6708         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6709         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6710                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6711         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6712         put_online_cpus();
6713
6714         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6715         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6716         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6717
6718         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6719         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6720
6721         init_hrtick();
6722
6723         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6724         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6725                 BUG();
6726         sched_init_granularity();
6727         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6728
6729         init_sched_rt_class();
6730 }
6731 #else
6732 void __init sched_init_smp(void)
6733 {
6734         sched_init_granularity();
6735 }
6736 #endif /* CONFIG_SMP */
6737
6738 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6739
6740 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6741 {
6742         return in_lock_functions(addr) ||
6743                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6744                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6745 }
6746
6747 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6748 struct task_group root_task_group;
6749 LIST_HEAD(task_groups);
6750 #endif
6751
6752 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6753
6754 void __init sched_init(void)
6755 {
6756         int i, j;
6757         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6758
6759 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6760         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6761 #endif
6762 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6763         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6764 #endif
6765 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6766         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6767 #endif
6768         if (alloc_size) {
6769                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6770
6771 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6772                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6773                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6774
6775                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6776                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6777
6778 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6779 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6780                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6781                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6782
6783                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6784                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6785
6786 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6787 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6788                 for_each_possible_cpu(i) {
6789                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6790                         ptr += cpumask_size();
6791                 }
6792 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6793         }
6794
6795 #ifdef CONFIG_SMP
6796         init_defrootdomain();
6797 #endif
6798
6799         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6800                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6801
6802 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6803         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6804                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6805 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6806
6807 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6808         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6809         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6810         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6811         autogroup_init(&init_task);
6812
6813 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6814
6815 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6816         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6817         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6818         /* Too early, not expected to fail */
6819         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6820 #endif
6821         for_each_possible_cpu(i) {
6822                 struct rq *rq;
6823
6824                 rq = cpu_rq(i);
6825                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6826                 rq->nr_running = 0;
6827                 rq->calc_load_active = 0;
6828                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6829                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6830                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6831 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6832                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6833                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6834                 /*
6835                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6836                  *
6837                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6838                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6839                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6840                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6841                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6842                  * (se->load.weight).
6843                  *
6844                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6845                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6846                  * then A0's share of the cpu resource is:
6847                  *
6848                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6849                  *
6850                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6851                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6852                  */
6853                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6854                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6855 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6856
6857                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6858 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6859                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6860                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6861 #endif
6862
6863                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6864                         rq->cpu_load[j] = 0;
6865
6866                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6867
6868 #ifdef CONFIG_SMP
6869                 rq->sd = NULL;
6870                 rq->rd = NULL;
6871                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6872                 rq->post_schedule = 0;
6873                 rq->active_balance = 0;
6874                 rq->next_balance = jiffies;
6875                 rq->push_cpu = 0;
6876                 rq->cpu = i;
6877                 rq->online = 0;
6878                 rq->idle_stamp = 0;
6879                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6880
6881                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6882
6883                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6884 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6885                 rq->nohz_flags = 0;
6886 #endif
6887 #endif
6888                 init_rq_hrtick(rq);
6889                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6890         }
6891
6892         set_load_weight(&init_task);
6893
6894 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6895         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6896 #endif
6897
6898 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6899<