Merge branch 'sched-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_sched.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static ssize_t
197 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
198                 size_t cnt, loff_t *ppos)
199 {
200         char buf[64];
201         char *cmp;
202         int neg = 0;
203         int i;
204
205         if (cnt > 63)
206                 cnt = 63;
207
208         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
209                 return -EFAULT;
210
211         buf[cnt] = 0;
212         cmp = strstrip(buf);
213
214         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
215                 neg = 1;
216                 cmp += 3;
217         }
218
219         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
220                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
221                         if (neg) {
222                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
223                                 sched_feat_disable(i);
224                         } else {
225                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
226                                 sched_feat_enable(i);
227                         }
228                         break;
229                 }
230         }
231
232         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
233                 return -EINVAL;
234
235         *ppos += cnt;
236
237         return cnt;
238 }
239
240 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
241 {
242         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
243 }
244
245 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
246         .open           = sched_feat_open,
247         .write          = sched_feat_write,
248         .read           = seq_read,
249         .llseek         = seq_lseek,
250         .release        = single_release,
251 };
252
253 static __init int sched_init_debug(void)
254 {
255         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
256                         &sched_feat_fops);
257
258         return 0;
259 }
260 late_initcall(sched_init_debug);
261 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
262
263 /*
264  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
265  * Limited because this is done with IRQs disabled.
266  */
267 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
268
269 /*
270  * period over which we average the RT time consumption, measured
271  * in ms.
272  *
273  * default: 1s
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
276
277 /*
278  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
279  * default: 1s
280  */
281 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
282
283 __read_mostly int scheduler_running;
284
285 /*
286  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
287  * default: 0.95s
288  */
289 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
290
291
292
293 /*
294  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
295  */
296 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
297         __acquires(rq->lock)
298 {
299         struct rq *rq;
300
301         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
302
303         for (;;) {
304                 rq = task_rq(p);
305                 raw_spin_lock(&rq->lock);
306                 if (likely(rq == task_rq(p)))
307                         return rq;
308                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
309         }
310 }
311
312 /*
313  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
314  */
315 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
316         __acquires(p->pi_lock)
317         __acquires(rq->lock)
318 {
319         struct rq *rq;
320
321         for (;;) {
322                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
323                 rq = task_rq(p);
324                 raw_spin_lock(&rq->lock);
325                 if (likely(rq == task_rq(p)))
326                         return rq;
327                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
328                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
329         }
330 }
331
332 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
333         __releases(rq->lock)
334 {
335         raw_spin_unlock(&rq->lock);
336 }
337
338 static inline void
339 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
340         __releases(rq->lock)
341         __releases(p->pi_lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
345 }
346
347 /*
348  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
349  */
350 static struct rq *this_rq_lock(void)
351         __acquires(rq->lock)
352 {
353         struct rq *rq;
354
355         local_irq_disable();
356         rq = this_rq();
357         raw_spin_lock(&rq->lock);
358
359         return rq;
360 }
361
362 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
363 /*
364  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
365  *
366  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
367  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
368  * reschedule event.
369  *
370  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
371  * rq->lock.
372  */
373
374 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
375 {
376         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
377                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
378 }
379
380 /*
381  * High-resolution timer tick.
382  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
383  */
384 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
385 {
386         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
387
388         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
389
390         raw_spin_lock(&rq->lock);
391         update_rq_clock(rq);
392         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
393         raw_spin_unlock(&rq->lock);
394
395         return HRTIMER_NORESTART;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399 /*
400  * called from hardirq (IPI) context
401  */
402 static void __hrtick_start(void *arg)
403 {
404         struct rq *rq = arg;
405
406         raw_spin_lock(&rq->lock);
407         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
408         rq->hrtick_csd_pending = 0;
409         raw_spin_unlock(&rq->lock);
410 }
411
412 /*
413  * Called to set the hrtick timer state.
414  *
415  * called with rq->lock held and irqs disabled
416  */
417 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
418 {
419         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
420         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
421
422         hrtimer_set_expires(timer, time);
423
424         if (rq == this_rq()) {
425                 hrtimer_restart(timer);
426         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
427                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
428                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
429         }
430 }
431
432 static int
433 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
434 {
435         int cpu = (int)(long)hcpu;
436
437         switch (action) {
438         case CPU_UP_CANCELED:
439         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
440         case CPU_DOWN_PREPARE:
441         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
442         case CPU_DEAD:
443         case CPU_DEAD_FROZEN:
444                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
445                 return NOTIFY_OK;
446         }
447
448         return NOTIFY_DONE;
449 }
450
451 static __init void init_hrtick(void)
452 {
453         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
454 }
455 #else
456 /*
457  * Called to set the hrtick timer state.
458  *
459  * called with rq->lock held and irqs disabled
460  */
461 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
462 {
463         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
464                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
465 }
466
467 static inline void init_hrtick(void)
468 {
469 }
470 #endif /* CONFIG_SMP */
471
472 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
473 {
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         rq->hrtick_csd_pending = 0;
476
477         rq->hrtick_csd.flags = 0;
478         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
479         rq->hrtick_csd.info = rq;
480 #endif
481
482         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
483         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
484 }
485 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
486 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
487 {
488 }
489
490 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
491 {
492 }
493
494 static inline void init_hrtick(void)
495 {
496 }
497 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
498
499 /*
500  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
501  *
502  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
503  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
504  * the target CPU.
505  */
506 #ifdef CONFIG_SMP
507
508 #ifndef tsk_is_polling
509 #define tsk_is_polling(t) 0
510 #endif
511
512 void resched_task(struct task_struct *p)
513 {
514         int cpu;
515
516         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
517
518         if (test_tsk_need_resched(p))
519                 return;
520
521         set_tsk_need_resched(p);
522
523         cpu = task_cpu(p);
524         if (cpu == smp_processor_id())
525                 return;
526
527         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
528         smp_mb();
529         if (!tsk_is_polling(p))
530                 smp_send_reschedule(cpu);
531 }
532
533 void resched_cpu(int cpu)
534 {
535         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
536         unsigned long flags;
537
538         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
539                 return;
540         resched_task(cpu_curr(cpu));
541         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
542 }
543
544 #ifdef CONFIG_NO_HZ
545 /*
546  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
547  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
548  *
549  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
550  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
551  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
552  */
553 int get_nohz_timer_target(void)
554 {
555         int cpu = smp_processor_id();
556         int i;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         rcu_read_lock();
560         for_each_domain(cpu, sd) {
561                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
562                         if (!idle_cpu(i)) {
563                                 cpu = i;
564                                 goto unlock;
565                         }
566                 }
567         }
568 unlock:
569         rcu_read_unlock();
570         return cpu;
571 }
572 /*
573  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
574  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
575  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
576  * idle system the next event might even be infinite time into the
577  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
578  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
579  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
580  * wheel for the next timer event.
581  */
582 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
583 {
584         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
585
586         if (cpu == smp_processor_id())
587                 return;
588
589         /*
590          * This is safe, as this function is called with the timer
591          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
592          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
593          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
594          * timer into account automatically.
595          */
596         if (rq->curr != rq->idle)
597                 return;
598
599         /*
600          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
601          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
602          * idle task through an additional NOOP schedule()
603          */
604         set_tsk_need_resched(rq->idle);
605
606         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
607         smp_mb();
608         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
609                 smp_send_reschedule(cpu);
610 }
611
612 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
613 {
614         int cpu = smp_processor_id();
615         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
616 }
617
618 #else /* CONFIG_NO_HZ */
619
620 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
621 {
622         return false;
623 }
624
625 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
626
627 void sched_avg_update(struct rq *rq)
628 {
629         s64 period = sched_avg_period();
630
631         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
632                 /*
633                  * Inline assembly required to prevent the compiler
634                  * optimising this loop into a divmod call.
635                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
636                  */
637                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
638                 rq->age_stamp += period;
639                 rq->rt_avg /= 2;
640         }
641 }
642
643 #else /* !CONFIG_SMP */
644 void resched_task(struct task_struct *p)
645 {
646         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
647         set_tsk_need_resched(p);
648 }
649 #endif /* CONFIG_SMP */
650
651 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
652                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
653 /*
654  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
655  * node and @up when leaving it for the final time.
656  *
657  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
658  */
659 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
660                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
661 {
662         struct task_group *parent, *child;
663         int ret;
664
665         parent = from;
666
667 down:
668         ret = (*down)(parent, data);
669         if (ret)
670                 goto out;
671         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
672                 parent = child;
673                 goto down;
674
675 up:
676                 continue;
677         }
678         ret = (*up)(parent, data);
679         if (ret || parent == from)
680                 goto out;
681
682         child = parent;
683         parent = parent->parent;
684         if (parent)
685                 goto up;
686 out:
687         return ret;
688 }
689
690 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
691 {
692         return 0;
693 }
694 #endif
695
696 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
697 {
698         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
699         struct load_weight *load = &p->se.load;
700
701         /*
702          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
703          */
704         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
705                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
706                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
707                 return;
708         }
709
710         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
711         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
712 }
713
714 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
715 {
716         update_rq_clock(rq);
717         sched_info_queued(p);
718         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
719 }
720
721 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
722 {
723         update_rq_clock(rq);
724         sched_info_dequeued(p);
725         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
726 }
727
728 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
729 {
730         if (task_contributes_to_load(p))
731                 rq->nr_uninterruptible--;
732
733         enqueue_task(rq, p, flags);
734 }
735
736 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
737 {
738         if (task_contributes_to_load(p))
739                 rq->nr_uninterruptible++;
740
741         dequeue_task(rq, p, flags);
742 }
743
744 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
745 {
746 /*
747  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
748  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
749  */
750 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
751         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
752 #endif
753 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
754         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
755
756         /*
757          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
758          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
759          * {soft,}irq region.
760          *
761          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
762          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
763          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
764          * monotonic.
765          *
766          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
767          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
768          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
769          * atomic ops.
770          */
771         if (irq_delta > delta)
772                 irq_delta = delta;
773
774         rq->prev_irq_time += irq_delta;
775         delta -= irq_delta;
776 #endif
777 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
778         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
779                 u64 st;
780
781                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
782                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
783
784                 if (unlikely(steal > delta))
785                         steal = delta;
786
787                 st = steal_ticks(steal);
788                 steal = st * TICK_NSEC;
789
790                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
791
792                 delta -= steal;
793         }
794 #endif
795
796         rq->clock_task += delta;
797
798 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
799         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
800                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
801 #endif
802 }
803
804 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
805 {
806         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
807         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
808
809         if (stop) {
810                 /*
811                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
812                  * userspace knows about and won't get confused about.
813                  *
814                  * Also, it will make PI more or less work without too
815                  * much confusion -- but then, stop work should not
816                  * rely on PI working anyway.
817                  */
818                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
819
820                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
821         }
822
823         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
824
825         if (old_stop) {
826                 /*
827                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
828                  * it can die in pieces.
829                  */
830                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
831         }
832 }
833
834 /*
835  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
836  */
837 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
838 {
839         return p->static_prio;
840 }
841
842 /*
843  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
844  * without taking RT-inheritance into account. Might be
845  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
846  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
847  * estimator recalculates.
848  */
849 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
850 {
851         int prio;
852
853         if (task_has_rt_policy(p))
854                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
855         else
856                 prio = __normal_prio(p);
857         return prio;
858 }
859
860 /*
861  * Calculate the current priority, i.e. the priority
862  * taken into account by the scheduler. This value might
863  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
864  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
865  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
866  */
867 static int effective_prio(struct task_struct *p)
868 {
869         p->normal_prio = normal_prio(p);
870         /*
871          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
872          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
873          * to the normal priority:
874          */
875         if (!rt_prio(p->prio))
876                 return p->normal_prio;
877         return p->prio;
878 }
879
880 /**
881  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
882  * @p: the task in question.
883  */
884 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
885 {
886         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
887 }
888
889 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
890                                        const struct sched_class *prev_class,
891                                        int oldprio)
892 {
893         if (prev_class != p->sched_class) {
894                 if (prev_class->switched_from)
895                         prev_class->switched_from(rq, p);
896                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
897         } else if (oldprio != p->prio)
898                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
899 }
900
901 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
902 {
903         const struct sched_class *class;
904
905         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
906                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
907         } else {
908                 for_each_class(class) {
909                         if (class == rq->curr->sched_class)
910                                 break;
911                         if (class == p->sched_class) {
912                                 resched_task(rq->curr);
913                                 break;
914                         }
915                 }
916         }
917
918         /*
919          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
920          * this case, we can save a useless back to back clock update.
921          */
922         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
923                 rq->skip_clock_update = 1;
924 }
925
926 #ifdef CONFIG_SMP
927 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
930         /*
931          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
932          * ttwu() will sort out the placement.
933          */
934         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
935                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
936
937 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
938         /*
939          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
940          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
941          *
942          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
943          * see task_group().
944          *
945          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
946          * task_rq_lock().
947          */
948         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
949                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
950 #endif
951 #endif
952
953         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
954
955         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
956                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
957                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
958                 p->se.nr_migrations++;
959                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
960         }
961
962         __set_task_cpu(p, new_cpu);
963 }
964
965 struct migration_arg {
966         struct task_struct *task;
967         int dest_cpu;
968 };
969
970 static int migration_cpu_stop(void *data);
971
972 /*
973  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
974  *
975  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
976  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
977  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
978  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
979  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
980  * @p has remained unscheduled the whole time.
981  *
982  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
983  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
984  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
985  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
986  * waiting to become inactive.
987  */
988 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
989 {
990         unsigned long flags;
991         int running, on_rq;
992         unsigned long ncsw;
993         struct rq *rq;
994
995         for (;;) {
996                 /*
997                  * We do the initial early heuristics without holding
998                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
999                  * the runqueue lock when things look like they will
1000                  * work out!
1001                  */
1002                 rq = task_rq(p);
1003
1004                 /*
1005                  * If the task is actively running on another CPU
1006                  * still, just relax and busy-wait without holding
1007                  * any locks.
1008                  *
1009                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1010                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1011                  * But we don't care, since "task_running()" will
1012                  * return false if the runqueue has changed and p
1013                  * is actually now running somewhere else!
1014                  */
1015                 while (task_running(rq, p)) {
1016                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1017                                 return 0;
1018                         cpu_relax();
1019                 }
1020
1021                 /*
1022                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1023                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1024                  * just go back and repeat.
1025                  */
1026                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1027                 trace_sched_wait_task(p);
1028                 running = task_running(rq, p);
1029                 on_rq = p->on_rq;
1030                 ncsw = 0;
1031                 if (!match_state || p->state == match_state)
1032                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1033                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1034
1035                 /*
1036                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1037                  */
1038                 if (unlikely(!ncsw))
1039                         break;
1040
1041                 /*
1042                  * Was it really running after all now that we
1043                  * checked with the proper locks actually held?
1044                  *
1045                  * Oops. Go back and try again..
1046                  */
1047                 if (unlikely(running)) {
1048                         cpu_relax();
1049                         continue;
1050                 }
1051
1052                 /*
1053                  * It's not enough that it's not actively running,
1054                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1055                  * preempted!
1056                  *
1057                  * So if it was still runnable (but just not actively
1058                  * running right now), it's preempted, and we should
1059                  * yield - it could be a while.
1060                  */
1061                 if (unlikely(on_rq)) {
1062                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1063
1064                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1065                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1066                         continue;
1067                 }
1068
1069                 /*
1070                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1071                  * runnable, which means that it will never become
1072                  * running in the future either. We're all done!
1073                  */
1074                 break;
1075         }
1076
1077         return ncsw;
1078 }
1079
1080 /***
1081  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1082  * @p: the to-be-kicked thread
1083  *
1084  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1085  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1086  *
1087  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1088  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1089  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1090  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1091  * achieved as well.
1092  */
1093 void kick_process(struct task_struct *p)
1094 {
1095         int cpu;
1096
1097         preempt_disable();
1098         cpu = task_cpu(p);
1099         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1100                 smp_send_reschedule(cpu);
1101         preempt_enable();
1102 }
1103 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1104 #endif /* CONFIG_SMP */
1105
1106 #ifdef CONFIG_SMP
1107 /*
1108  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1109  */
1110 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1111 {
1112         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1113         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1114         int dest_cpu;
1115
1116         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1117         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1118                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1119                         continue;
1120                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1121                         continue;
1122                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1123                         return dest_cpu;
1124         }
1125
1126         for (;;) {
1127                 /* Any allowed, online CPU? */
1128                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1129                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1130                                 continue;
1131                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1132                                 continue;
1133                         goto out;
1134                 }
1135
1136                 switch (state) {
1137                 case cpuset:
1138                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1139                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1140                         state = possible;
1141                         break;
1142
1143                 case possible:
1144                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1145                         state = fail;
1146                         break;
1147
1148                 case fail:
1149                         BUG();
1150                         break;
1151                 }
1152         }
1153
1154 out:
1155         if (state != cpuset) {
1156                 /*
1157                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1158                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1159                  * leave kernel.
1160                  */
1161                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1162                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1163                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1164                 }
1165         }
1166
1167         return dest_cpu;
1168 }
1169
1170 /*
1171  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1172  */
1173 static inline
1174 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1175 {
1176         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1177
1178         /*
1179          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1180          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1181          * cpu.
1182          *
1183          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1184          *
1185          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1186          *   not worry about this generic constraint ]
1187          */
1188         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1189                      !cpu_online(cpu)))
1190                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1191
1192         return cpu;
1193 }
1194
1195 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1196 {
1197         s64 diff = sample - *avg;
1198         *avg += diff >> 3;
1199 }
1200 #endif
1201
1202 static void
1203 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1204 {
1205 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1206         struct rq *rq = this_rq();
1207
1208 #ifdef CONFIG_SMP
1209         int this_cpu = smp_processor_id();
1210
1211         if (cpu == this_cpu) {
1212                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1213                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1214         } else {
1215                 struct sched_domain *sd;
1216
1217                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1218                 rcu_read_lock();
1219                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1220                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1221                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1222                                 break;
1223                         }
1224                 }
1225                 rcu_read_unlock();
1226         }
1227
1228         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1229                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1230
1231 #endif /* CONFIG_SMP */
1232
1233         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1234         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1235
1236         if (wake_flags & WF_SYNC)
1237                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1238
1239 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1240 }
1241
1242 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1243 {
1244         activate_task(rq, p, en_flags);
1245         p->on_rq = 1;
1246
1247         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1248         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1249                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1254  */
1255 static void
1256 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1257 {
1258         trace_sched_wakeup(p, true);
1259         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1260
1261         p->state = TASK_RUNNING;
1262 #ifdef CONFIG_SMP
1263         if (p->sched_class->task_woken)
1264                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1265
1266         if (rq->idle_stamp) {
1267                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1268                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1269
1270                 if (delta > max)
1271                         rq->avg_idle = max;
1272                 else
1273                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1274                 rq->idle_stamp = 0;
1275         }
1276 #endif
1277 }
1278
1279 static void
1280 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1281 {
1282 #ifdef CONFIG_SMP
1283         if (p->sched_contributes_to_load)
1284                 rq->nr_uninterruptible--;
1285 #endif
1286
1287         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1288         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1293  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1294  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1295  * the task is still ->on_rq.
1296  */
1297 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1298 {
1299         struct rq *rq;
1300         int ret = 0;
1301
1302         rq = __task_rq_lock(p);
1303         if (p->on_rq) {
1304                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1305                 ret = 1;
1306         }
1307         __task_rq_unlock(rq);
1308
1309         return ret;
1310 }
1311
1312 #ifdef CONFIG_SMP
1313 static void sched_ttwu_pending(void)
1314 {
1315         struct rq *rq = this_rq();
1316         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1317         struct task_struct *p;
1318
1319         raw_spin_lock(&rq->lock);
1320
1321         while (llist) {
1322                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1323                 llist = llist_next(llist);
1324                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1325         }
1326
1327         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1328 }
1329
1330 void scheduler_ipi(void)
1331 {
1332         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1333                 return;
1334
1335         /*
1336          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1337          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1338          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1339          * we do call them.
1340          *
1341          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1342          * properly.
1343          *
1344          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1345          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1346          * somewhat pessimize the simple resched case.
1347          */
1348         irq_enter();
1349         sched_ttwu_pending();
1350
1351         /*
1352          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1353          */
1354         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1355                 this_rq()->idle_balance = 1;
1356                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1357         }
1358         irq_exit();
1359 }
1360
1361 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1362 {
1363         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1364                 smp_send_reschedule(cpu);
1365 }
1366
1367 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1368 {
1369         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1370 }
1371 #endif /* CONFIG_SMP */
1372
1373 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1374 {
1375         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1376
1377 #if defined(CONFIG_SMP)
1378         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1379                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1380                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1381                 return;
1382         }
1383 #endif
1384
1385         raw_spin_lock(&rq->lock);
1386         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1387         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1388 }
1389
1390 /**
1391  * try_to_wake_up - wake up a thread
1392  * @p: the thread to be awakened
1393  * @state: the mask of task states that can be woken
1394  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1395  *
1396  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1397  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1398  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1399  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1400  * runnable without the overhead of this.
1401  *
1402  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1403  * or @state didn't match @p's state.
1404  */
1405 static int
1406 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1407 {
1408         unsigned long flags;
1409         int cpu, success = 0;
1410
1411         smp_wmb();
1412         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1413         if (!(p->state & state))
1414                 goto out;
1415
1416         success = 1; /* we're going to change ->state */
1417         cpu = task_cpu(p);
1418
1419         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1420                 goto stat;
1421
1422 #ifdef CONFIG_SMP
1423         /*
1424          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1425          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1426          */
1427         while (p->on_cpu)
1428                 cpu_relax();
1429         /*
1430          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1431          */
1432         smp_rmb();
1433
1434         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1435         p->state = TASK_WAKING;
1436
1437         if (p->sched_class->task_waking)
1438                 p->sched_class->task_waking(p);
1439
1440         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1441         if (task_cpu(p) != cpu) {
1442                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1443                 set_task_cpu(p, cpu);
1444         }
1445 #endif /* CONFIG_SMP */
1446
1447         ttwu_queue(p, cpu);
1448 stat:
1449         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1450 out:
1451         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1452
1453         return success;
1454 }
1455
1456 /**
1457  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1458  * @p: the thread to be awakened
1459  *
1460  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1461  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1462  * the current task.
1463  */
1464 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1465 {
1466         struct rq *rq = task_rq(p);
1467
1468         BUG_ON(rq != this_rq());
1469         BUG_ON(p == current);
1470         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1471
1472         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1473                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1474                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1475                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1476         }
1477
1478         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1479                 goto out;
1480
1481         if (!p->on_rq)
1482                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1483
1484         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1485         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1486 out:
1487         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1488 }
1489
1490 /**
1491  * wake_up_process - Wake up a specific process
1492  * @p: The process to be woken up.
1493  *
1494  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1495  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1496  * running.
1497  *
1498  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1499  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1500  */
1501 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1502 {
1503         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1504 }
1505 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1506
1507 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1508 {
1509         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1514  * p is forked by current.
1515  *
1516  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1517  */
1518 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1519 {
1520         p->on_rq                        = 0;
1521
1522         p->se.on_rq                     = 0;
1523         p->se.exec_start                = 0;
1524         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1525         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1526         p->se.nr_migrations             = 0;
1527         p->se.vruntime                  = 0;
1528         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1529
1530 /*
1531  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
1532  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
1533  * load-balance).
1534  */
1535 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1536         p->se.avg.runnable_avg_period = 0;
1537         p->se.avg.runnable_avg_sum = 0;
1538 #endif
1539 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1540         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1541 #endif
1542
1543         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1544
1545 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1546         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1547 #endif
1548 }
1549
1550 /*
1551  * fork()/clone()-time setup:
1552  */
1553 void sched_fork(struct task_struct *p)
1554 {
1555         unsigned long flags;
1556         int cpu = get_cpu();
1557
1558         __sched_fork(p);
1559         /*
1560          * We mark the process as running here. This guarantees that
1561          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1562          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1563          */
1564         p->state = TASK_RUNNING;
1565
1566         /*
1567          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1568          */
1569         p->prio = current->normal_prio;
1570
1571         /*
1572          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1573          */
1574         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1575                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1576                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1577                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1578                         p->rt_priority = 0;
1579                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1580                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1581
1582                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1583                 set_load_weight(p);
1584
1585                 /*
1586                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1587                  * fulfilled its duty:
1588                  */
1589                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1590         }
1591
1592         if (!rt_prio(p->prio))
1593                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1594
1595         if (p->sched_class->task_fork)
1596                 p->sched_class->task_fork(p);
1597
1598         /*
1599          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1600          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1601          * is ran before sched_fork().
1602          *
1603          * Silence PROVE_RCU.
1604          */
1605         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1606         set_task_cpu(p, cpu);
1607         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1608
1609 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1610         if (likely(sched_info_on()))
1611                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1612 #endif
1613 #if defined(CONFIG_SMP)
1614         p->on_cpu = 0;
1615 #endif
1616 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1617         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1618         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1619 #endif
1620 #ifdef CONFIG_SMP
1621         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1622 #endif
1623
1624         put_cpu();
1625 }
1626
1627 /*
1628  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1629  *
1630  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1631  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1632  * on the runqueue and wakes it.
1633  */
1634 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1635 {
1636         unsigned long flags;
1637         struct rq *rq;
1638
1639         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1640 #ifdef CONFIG_SMP
1641         /*
1642          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1643          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1644          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1645          */
1646         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1647 #endif
1648
1649         rq = __task_rq_lock(p);
1650         activate_task(rq, p, 0);
1651         p->on_rq = 1;
1652         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1653         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1654 #ifdef CONFIG_SMP
1655         if (p->sched_class->task_woken)
1656                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1657 #endif
1658         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1659 }
1660
1661 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1662
1663 /**
1664  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1665  * @notifier: notifier struct to register
1666  */
1667 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1668 {
1669         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1670 }
1671 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1672
1673 /**
1674  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1675  * @notifier: notifier struct to unregister
1676  *
1677  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1678  */
1679 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1680 {
1681         hlist_del(&notifier->link);
1682 }
1683 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1684
1685 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1686 {
1687         struct preempt_notifier *notifier;
1688         struct hlist_node *node;
1689
1690         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1691                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1692 }
1693
1694 static void
1695 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1696                                  struct task_struct *next)
1697 {
1698         struct preempt_notifier *notifier;
1699         struct hlist_node *node;
1700
1701         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1702                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1703 }
1704
1705 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1706
1707 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1708 {
1709 }
1710
1711 static void
1712 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1713                                  struct task_struct *next)
1714 {
1715 }
1716
1717 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1718
1719 /**
1720  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1721  * @rq: the runqueue preparing to switch
1722  * @prev: the current task that is being switched out
1723  * @next: the task we are going to switch to.
1724  *
1725  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1726  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1727  * switch.
1728  *
1729  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1730  * hooks.
1731  */
1732 static inline void
1733 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1734                     struct task_struct *next)
1735 {
1736         trace_sched_switch(prev, next);
1737         sched_info_switch(prev, next);
1738         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1739         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1740         prepare_lock_switch(rq, next);
1741         prepare_arch_switch(next);
1742 }
1743
1744 /**
1745  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1746  * @rq: runqueue associated with task-switch
1747  * @prev: the thread we just switched away from.
1748  *
1749  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1750  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1751  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1752  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1753  *
1754  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1755  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1756  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1757  * details.)
1758  */
1759 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1760         __releases(rq->lock)
1761 {
1762         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1763         long prev_state;
1764
1765         rq->prev_mm = NULL;
1766
1767         /*
1768          * A task struct has one reference for the use as "current".
1769          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1770          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1771          * the scheduled task must drop that reference.
1772          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1773          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1774          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1775          * be dropped twice.
1776          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1777          */
1778         prev_state = prev->state;
1779         vtime_task_switch(prev);
1780         finish_arch_switch(prev);
1781         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1782         finish_lock_switch(rq, prev);
1783         finish_arch_post_lock_switch();
1784
1785         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1786         if (mm)
1787                 mmdrop(mm);
1788         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1789                 /*
1790                  * Remove function-return probe instances associated with this
1791                  * task and put them back on the free list.
1792                  */
1793                 kprobe_flush_task(prev);
1794                 put_task_struct(prev);
1795         }
1796 }
1797
1798 #ifdef CONFIG_SMP
1799
1800 /* assumes rq->lock is held */
1801 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1802 {
1803         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1804                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1805 }
1806
1807 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1808 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1809 {
1810         if (rq->post_schedule) {
1811                 unsigned long flags;
1812
1813                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1814                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1815                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1816                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1817
1818                 rq->post_schedule = 0;
1819         }
1820 }
1821
1822 #else
1823
1824 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1825 {
1826 }
1827
1828 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1829 {
1830 }
1831
1832 #endif
1833
1834 /**
1835  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1836  * @prev: the thread we just switched away from.
1837  */
1838 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1839         __releases(rq->lock)
1840 {
1841         struct rq *rq = this_rq();
1842
1843         finish_task_switch(rq, prev);
1844
1845         /*
1846          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1847          * task_switch?
1848          */
1849         post_schedule(rq);
1850
1851 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1852         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1853         preempt_enable();
1854 #endif
1855         if (current->set_child_tid)
1856                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1857 }
1858
1859 /*
1860  * context_switch - switch to the new MM and the new
1861  * thread's register state.
1862  */
1863 static inline void
1864 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1865                struct task_struct *next)
1866 {
1867         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1868
1869         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1870
1871         mm = next->mm;
1872         oldmm = prev->active_mm;
1873         /*
1874          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1875          * combine the page table reload and the switch backend into
1876          * one hypercall.
1877          */
1878         arch_start_context_switch(prev);
1879
1880         if (!mm) {
1881                 next->active_mm = oldmm;
1882                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1883                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1884         } else
1885                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1886
1887         if (!prev->mm) {
1888                 prev->active_mm = NULL;
1889                 rq->prev_mm = oldmm;
1890         }
1891         /*
1892          * Since the runqueue lock will be released by the next
1893          * task (which is an invalid locking op but in the case
1894          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1895          * do an early lockdep release here:
1896          */
1897 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1898         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1899 #endif
1900
1901         context_tracking_task_switch(prev, next);
1902         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1903         switch_to(prev, next, prev);
1904
1905         barrier();
1906         /*
1907          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1908          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1909          * frame will be invalid.
1910          */
1911         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1912 }
1913
1914 /*
1915  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1916  *
1917  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1918  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1919  * number of context switches performed since bootup.
1920  */
1921 unsigned long nr_running(void)
1922 {
1923         unsigned long i, sum = 0;
1924
1925         for_each_online_cpu(i)
1926                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1927
1928         return sum;
1929 }
1930
1931 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1932 {
1933         unsigned long i, sum = 0;
1934
1935         for_each_possible_cpu(i)
1936                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1937
1938         /*
1939          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1940          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1941          */
1942         if (unlikely((long)sum < 0))
1943                 sum = 0;
1944
1945         return sum;
1946 }
1947
1948 unsigned long long nr_context_switches(void)
1949 {
1950         int i;
1951         unsigned long long sum = 0;
1952
1953         for_each_possible_cpu(i)
1954                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1955
1956         return sum;
1957 }
1958
1959 unsigned long nr_iowait(void)
1960 {
1961         unsigned long i, sum = 0;
1962
1963         for_each_possible_cpu(i)
1964                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1965
1966         return sum;
1967 }
1968
1969 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1970 {
1971         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
1972         return atomic_read(&this->nr_iowait);
1973 }
1974
1975 unsigned long this_cpu_load(void)
1976 {
1977         struct rq *this = this_rq();
1978         return this->cpu_load[0];
1979 }
1980
1981
1982 /*
1983  * Global load-average calculations
1984  *
1985  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
1986  * in order to minimize overhead.
1987  *
1988  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
1989  * nr_uninterruptible.
1990  *
1991  * Once every LOAD_FREQ:
1992  *
1993  *   nr_active = 0;
1994  *   for_each_possible_cpu(cpu)
1995  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
1996  *
1997  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
1998  *
1999  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2000  *
2001  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2002  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2003  *    to calculating nr_active.
2004  *
2005  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2006  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2007  *
2008  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2009  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2010  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2011  *
2012  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2013  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2014  *    cpu to have completed this task.
2015  *
2016  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2017  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2018  *
2019  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2020  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2021  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2022  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2023  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2024  *    all cpus yields the correct result.
2025  *
2026  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2027  */
2028
2029 /* Variables and functions for calc_load */
2030 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2031 static unsigned long calc_load_update;
2032 unsigned long avenrun[3];
2033 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2034
2035 /**
2036  * get_avenrun - get the load average array
2037  * @loads:      pointer to dest load array
2038  * @offset:     offset to add
2039  * @shift:      shift count to shift the result left
2040  *
2041  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2042  */
2043 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2044 {
2045         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2046         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2047         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2048 }
2049
2050 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2051 {
2052         long nr_active, delta = 0;
2053
2054         nr_active = this_rq->nr_running;
2055         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2056
2057         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2058                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2059                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2060         }
2061
2062         return delta;
2063 }
2064
2065 /*
2066  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2067  */
2068 static unsigned long
2069 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2070 {
2071         load *= exp;
2072         load += active * (FIXED_1 - exp);
2073         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2074         return load >> FSHIFT;
2075 }
2076
2077 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2078 /*
2079  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2080  *
2081  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2082  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2083  * NO_HZ.
2084  *
2085  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2086  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2087  * when we read the global state.
2088  *
2089  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2090  *
2091  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2092  *    contribution, causing under-accounting.
2093  *
2094  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2095  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2096  *
2097  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2098  *
2099  *        0s            5s            10s           15s
2100  *          +10           +10           +10           +10
2101  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2102  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2103  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2104  *
2105  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2106  *    accumlating the new one.
2107  *
2108  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2109  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2110  *    busy state.
2111  *
2112  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2113  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2114  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2115  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2116  *    LOAD_FREQ intervals.
2117  *
2118  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2119  */
2120 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2121 static int calc_load_idx;
2122
2123 static inline int calc_load_write_idx(void)
2124 {
2125         int idx = calc_load_idx;
2126
2127         /*
2128          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2129          * need to observe the new update time.
2130          */
2131         smp_rmb();
2132
2133         /*
2134          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2135          * next idle-delta.
2136          */
2137         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2138                 idx++;
2139
2140         return idx & 1;
2141 }
2142
2143 static inline int calc_load_read_idx(void)
2144 {
2145         return calc_load_idx & 1;
2146 }
2147
2148 void calc_load_enter_idle(void)
2149 {
2150         struct rq *this_rq = this_rq();
2151         long delta;
2152
2153         /*
2154          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2155          * into the pending idle delta.
2156          */
2157         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2158         if (delta) {
2159                 int idx = calc_load_write_idx();
2160                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2161         }
2162 }
2163
2164 void calc_load_exit_idle(void)
2165 {
2166         struct rq *this_rq = this_rq();
2167
2168         /*
2169          * If we're still before the sample window, we're done.
2170          */
2171         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2172                 return;
2173
2174         /*
2175          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2176          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2177          * sync up for the next window.
2178          */
2179         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2180         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2181                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2182 }
2183
2184 static long calc_load_fold_idle(void)
2185 {
2186         int idx = calc_load_read_idx();
2187         long delta = 0;
2188
2189         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2190                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2191
2192         return delta;
2193 }
2194
2195 /**
2196  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2197  *
2198  * @x:         base of the power
2199  * @frac_bits: fractional bits of @x
2200  * @n:         power to raise @x to.
2201  *
2202  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2203  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2204  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2205  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2206  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2207  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2208  * vector.
2209  */
2210 static unsigned long
2211 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2212 {
2213         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2214
2215         if (n) for (;;) {
2216                 if (n & 1) {
2217                         result *= x;
2218                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2219                         result >>= frac_bits;
2220                 }
2221                 n >>= 1;
2222                 if (!n)
2223                         break;
2224                 x *= x;
2225                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2226                 x >>= frac_bits;
2227         }
2228
2229         return result;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2234  *
2235  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2236  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2237  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2238  *
2239  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2240  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2241  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2242  *
2243  *  ...
2244  *
2245  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2246  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2247  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2248  *
2249  * [1] application of the geometric series:
2250  *
2251  *              n         1 - x^(n+1)
2252  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2253  *             i=0          1 - x
2254  */
2255 static unsigned long
2256 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2257             unsigned long active, unsigned int n)
2258 {
2259
2260         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2261 }
2262
2263 /*
2264  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2265  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2266  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2267  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2268  *
2269  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2270  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2271  */
2272 static void calc_global_nohz(void)
2273 {
2274         long delta, active, n;
2275
2276         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2277                 /*
2278                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2279                  */
2280                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2281                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2282
2283                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2284                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2285
2286                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2287                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2288                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2289
2290                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2291         }
2292
2293         /*
2294          * Flip the idle index...
2295          *
2296          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2297          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2298          * index, this avoids a double flip messing things up.
2299          */
2300         smp_wmb();
2301         calc_load_idx++;
2302 }
2303 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2304
2305 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2306 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2307
2308 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2309
2310 /*
2311  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2312  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2313  */
2314 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2315 {
2316         long active, delta;
2317
2318         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2319                 return;
2320
2321         /*
2322          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2323          */
2324         delta = calc_load_fold_idle();
2325         if (delta)
2326                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2327
2328         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2329         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2330
2331         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2332         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2333         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2334
2335         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2336
2337         /*
2338          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2339          */
2340         calc_global_nohz();
2341 }
2342
2343 /*
2344  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2345  * active count.
2346  */
2347 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2348 {
2349         long delta;
2350
2351         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2352                 return;
2353
2354         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2355         if (delta)
2356                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2357
2358         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2359 }
2360
2361 /*
2362  * End of global load-average stuff
2363  */
2364
2365 /*
2366  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2367  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2368  *
2369  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2370  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2371  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2372  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2373  *
2374  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2375  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2376  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2377  *
2378  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2379  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2380  * particular idx is approximated to be zero.
2381  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2382  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2383  * based on 128 point scale.
2384  * Example:
2385  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2386  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2387  *
2388  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2389  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2390  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2391  */
2392 #define DEGRADE_SHIFT           7
2393 static const unsigned char
2394                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2395 static const unsigned char
2396                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2397                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2398                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2399                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2400                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2401                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2402
2403 /*
2404  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2405  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2406  * adding any new load.
2407  */
2408 static unsigned long
2409 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2410 {
2411         int j = 0;
2412
2413         if (!missed_updates)
2414                 return load;
2415
2416         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2417                 return 0;
2418
2419         if (idx == 1)
2420                 return load >> missed_updates;
2421
2422         while (missed_updates) {
2423                 if (missed_updates % 2)
2424                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2425
2426                 missed_updates >>= 1;
2427                 j++;
2428         }
2429         return load;
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2434  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2435  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2436  */
2437 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2438                               unsigned long pending_updates)
2439 {
2440         int i, scale;
2441
2442         this_rq->nr_load_updates++;
2443
2444         /* Update our load: */
2445         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2446         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2447                 unsigned long old_load, new_load;
2448
2449                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2450
2451                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2452                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2453                 new_load = this_load;
2454                 /*
2455                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2456                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2457                  * example.
2458                  */
2459                 if (new_load > old_load)
2460                         new_load += scale - 1;
2461
2462                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2463         }
2464
2465         sched_avg_update(this_rq);
2466 }
2467
2468 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2469 /*
2470  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2471  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2472  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2473  *
2474  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2475  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2476  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2477  * (tick_nohz_idle_exit).
2478  *
2479  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2480  */
2481
2482 /*
2483  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2484  * idle balance.
2485  */
2486 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2487 {
2488         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2489         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2490         unsigned long pending_updates;
2491
2492         /*
2493          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2494          */
2495         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2496                 return;
2497
2498         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2499         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2500
2501         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2506  */
2507 void update_cpu_load_nohz(void)
2508 {
2509         struct rq *this_rq = this_rq();
2510         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2511         unsigned long pending_updates;
2512
2513         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2514                 return;
2515
2516         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2517         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2518         if (pending_updates) {
2519                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2520                 /*
2521                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2522                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2523                  */
2524                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2525         }
2526         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2527 }
2528 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2529
2530 /*
2531  * Called from scheduler_tick()
2532  */
2533 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2534 {
2535         /*
2536          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2537          */
2538         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2539         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2540
2541         calc_load_account_active(this_rq);
2542 }
2543
2544 #ifdef CONFIG_SMP
2545
2546 /*
2547  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2548  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2549  */
2550 void sched_exec(void)
2551 {
2552         struct task_struct *p = current;
2553         unsigned long flags;
2554         int dest_cpu;
2555
2556         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2557         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2558         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2559                 goto unlock;
2560
2561         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2562                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2563
2564                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2565                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2566                 return;
2567         }
2568 unlock:
2569         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2570 }
2571
2572 #endif
2573
2574 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2575 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2576
2577 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2578 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2579
2580 /*
2581  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2582  * @p in case that task is currently running.
2583  *
2584  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2585  */
2586 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2587 {
2588         u64 ns = 0;
2589
2590         if (task_current(rq, p)) {
2591                 update_rq_clock(rq);
2592                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2593                 if ((s64)ns < 0)
2594                         ns = 0;
2595         }
2596
2597         return ns;
2598 }
2599
2600 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2601 {
2602         unsigned long flags;
2603         struct rq *rq;
2604         u64 ns = 0;
2605
2606         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2607         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2608         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2609
2610         return ns;
2611 }
2612
2613 /*
2614  * Return accounted runtime for the task.
2615  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2616  * pending runtime that have not been accounted yet.
2617  */
2618 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2619 {
2620         unsigned long flags;
2621         struct rq *rq;
2622         u64 ns = 0;
2623
2624         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2625         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2626         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2627
2628         return ns;
2629 }
2630
2631 /*
2632  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2633  * We call it with interrupts disabled.
2634  */
2635 void scheduler_tick(void)
2636 {
2637         int cpu = smp_processor_id();
2638         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2639         struct task_struct *curr = rq->curr;
2640
2641         sched_clock_tick();
2642
2643         raw_spin_lock(&rq->lock);
2644         update_rq_clock(rq);
2645         update_cpu_load_active(rq);
2646         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2647         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2648
2649         perf_event_task_tick();
2650
2651 #ifdef CONFIG_SMP
2652         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2653         trigger_load_balance(rq, cpu);
2654 #endif
2655 }
2656
2657 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2658 {
2659         if (in_lock_functions(addr)) {
2660                 addr = CALLER_ADDR2;
2661                 if (in_lock_functions(addr))
2662                         addr = CALLER_ADDR3;
2663         }
2664         return addr;
2665 }
2666
2667 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2668                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2669
2670 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2671 {
2672 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2673         /*
2674          * Underflow?
2675          */
2676         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2677                 return;
2678 #endif
2679         preempt_count() += val;
2680 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2681         /*
2682          * Spinlock count overflowing soon?
2683          */
2684         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2685                                 PREEMPT_MASK - 10);
2686 #endif
2687         if (preempt_count() == val)
2688                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2689 }
2690 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2691
2692 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2693 {
2694 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2695         /*
2696          * Underflow?
2697          */
2698         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2699                 return;
2700         /*
2701          * Is the spinlock portion underflowing?
2702          */
2703         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2704                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2705                 return;
2706 #endif
2707
2708         if (preempt_count() == val)
2709                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2710         preempt_count() -= val;
2711 }
2712 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2713
2714 #endif
2715
2716 /*
2717  * Print scheduling while atomic bug:
2718  */
2719 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2720 {
2721         if (oops_in_progress)
2722                 return;
2723
2724         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2725                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2726
2727         debug_show_held_locks(prev);
2728         print_modules();
2729         if (irqs_disabled())
2730                 print_irqtrace_events(prev);
2731         dump_stack();
2732         add_taint(TAINT_WARN);
2733 }
2734
2735 /*
2736  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2737  */
2738 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2739 {
2740         /*
2741          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2742          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2743          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2744          */
2745         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2746                 __schedule_bug(prev);
2747         rcu_sleep_check();
2748
2749         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2750
2751         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2752 }
2753
2754 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2755 {
2756         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2757                 update_rq_clock(rq);
2758         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2759 }
2760
2761 /*
2762  * Pick up the highest-prio task:
2763  */
2764 static inline struct task_struct *
2765 pick_next_task(struct rq *rq)
2766 {
2767         const struct sched_class *class;
2768         struct task_struct *p;
2769
2770         /*
2771          * Optimization: we know that if all tasks are in
2772          * the fair class we can call that function directly:
2773          */
2774         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2775                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2776                 if (likely(p))
2777                         return p;
2778         }
2779
2780         for_each_class(class) {
2781                 p = class->pick_next_task(rq);
2782                 if (p)
2783                         return p;
2784         }
2785
2786         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2787 }
2788
2789 /*
2790  * __schedule() is the main scheduler function.
2791  *
2792  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2793  *
2794  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2795  *
2796  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2797  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2798  *
2799  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2800  *      interrupt handler scheduler_tick().
2801  *
2802  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2803  *      task to the run-queue and that's it.
2804  *
2805  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2806  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2807  *      called on the nearest possible occasion:
2808  *
2809  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2810  *
2811  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2812  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2813  *           spin_unlock()!)
2814  *
2815  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2816  *           preemptible context
2817  *
2818  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2819  *         then at the next:
2820  *
2821  *          - cond_resched() call
2822  *          - explicit schedule() call
2823  *          - return from syscall or exception to user-space
2824  *          - return from interrupt-handler to user-space
2825  */
2826 static void __sched __schedule(void)
2827 {
2828         struct task_struct *prev, *next;
2829         unsigned long *switch_count;
2830         struct rq *rq;
2831         int cpu;
2832
2833 need_resched:
2834         preempt_disable();
2835         cpu = smp_processor_id();
2836         rq = cpu_rq(cpu);
2837         rcu_note_context_switch(cpu);
2838         prev = rq->curr;
2839
2840         schedule_debug(prev);
2841
2842         if (sched_feat(HRTICK))
2843                 hrtick_clear(rq);
2844
2845         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2846
2847         switch_count = &prev->nivcsw;
2848         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2849                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2850                         prev->state = TASK_RUNNING;
2851                 } else {
2852                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2853                         prev->on_rq = 0;
2854
2855                         /*
2856                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2857                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2858                          * concurrency.
2859                          */
2860                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2861                                 struct task_struct *to_wakeup;
2862
2863                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2864                                 if (to_wakeup)
2865                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2866                         }
2867                 }
2868                 switch_count = &prev->nvcsw;
2869         }
2870
2871         pre_schedule(rq, prev);
2872
2873         if (unlikely(!rq->nr_running))
2874                 idle_balance(cpu, rq);
2875
2876         put_prev_task(rq, prev);
2877         next = pick_next_task(rq);
2878         clear_tsk_need_resched(prev);
2879         rq->skip_clock_update = 0;
2880
2881         if (likely(prev != next)) {
2882                 rq->nr_switches++;
2883                 rq->curr = next;
2884                 ++*switch_count;
2885
2886                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2887                 /*
2888                  * The context switch have flipped the stack from under us
2889                  * and restored the local variables which were saved when
2890                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2891                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2892                  */
2893                 cpu = smp_processor_id();
2894                 rq = cpu_rq(cpu);
2895         } else
2896                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2897
2898         post_schedule(rq);
2899
2900         sched_preempt_enable_no_resched();
2901         if (need_resched())
2902                 goto need_resched;
2903 }
2904
2905 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2906 {
2907         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2908                 return;
2909         /*
2910          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2911          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2912          */
2913         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2914                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2915 }
2916
2917 asmlinkage void __sched schedule(void)
2918 {
2919         struct task_struct *tsk = current;
2920
2921         sched_submit_work(tsk);
2922         __schedule();
2923 }
2924 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2925
2926 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2927 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2928 {
2929         /*
2930          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2931          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2932          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2933          * we find a better solution.
2934          */
2935         user_exit();
2936         schedule();
2937         user_enter();
2938 }
2939 #endif
2940
2941 /**
2942  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2943  *
2944  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2945  */
2946 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2947 {
2948         sched_preempt_enable_no_resched();
2949         schedule();
2950         preempt_disable();
2951 }
2952
2953 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2954
2955 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2956 {
2957         if (lock->owner != owner)
2958                 return false;
2959
2960         /*
2961          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2962          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2963          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2964          * ensures the memory stays valid.
2965          */
2966         barrier();
2967
2968         return owner->on_cpu;
2969 }
2970
2971 /*
2972  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
2973  * access and not reliable.
2974  */
2975 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2976 {
2977         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
2978                 return 0;
2979
2980         rcu_read_lock();
2981         while (owner_running(lock, owner)) {
2982                 if (need_resched())
2983                         break;
2984
2985                 arch_mutex_cpu_relax();
2986         }
2987         rcu_read_unlock();
2988
2989         /*
2990          * We break out the loop above on need_resched() and when the
2991          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
2992          * success only when lock->owner is NULL.
2993          */
2994         return lock->owner == NULL;
2995 }
2996 #endif
2997
2998 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2999 /*
3000  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3001  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3002  * occur there and call schedule directly.
3003  */
3004 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3005 {
3006         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3007
3008         /*
3009          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3010          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3011          */
3012         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3013                 return;
3014
3015         do {
3016                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3017                 __schedule();
3018                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3019
3020                 /*
3021                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3022                  * between schedule and now.
3023                  */
3024                 barrier();
3025         } while (need_resched());
3026 }
3027 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3028
3029 /*
3030  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3031  * off of irq context.
3032  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3033  * protect us against recursive calling from irq.
3034  */
3035 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3036 {
3037         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3038
3039         /* Catch callers which need to be fixed */
3040         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3041
3042         user_exit();
3043         do {
3044                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3045                 local_irq_enable();
3046                 __schedule();
3047                 local_irq_disable();
3048                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3049
3050                 /*
3051                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3052                  * between schedule and now.
3053                  */
3054                 barrier();
3055         } while (need_resched());
3056 }
3057
3058 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3059
3060 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3061                           void *key)
3062 {
3063         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3064 }
3065 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3066
3067 /*
3068  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3069  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3070  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3071  *
3072  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3073  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3074  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3075  */
3076 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3077                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3078 {
3079         wait_queue_t *curr, *next;
3080
3081         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3082                 unsigned flags = curr->flags;
3083
3084                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3085                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3086                         break;
3087         }
3088 }
3089
3090 /**
3091  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3092  * @q: the waitqueue
3093  * @mode: which threads
3094  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3095  * @key: is directly passed to the wakeup function
3096  *
3097  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3098  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3099  */
3100 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3101                         int nr_exclusive, void *key)
3102 {
3103         unsigned long flags;
3104
3105         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3106         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3107         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3110
3111 /*
3112  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3113  */
3114 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3115 {
3116         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3117 }
3118 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3119
3120 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3121 {
3122         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3123 }
3124 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3125
3126 /**
3127  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3128  * @q: the waitqueue
3129  * @mode: which threads
3130  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3131  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3132  *
3133  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3134  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3135  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3136  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3137  *
3138  * On UP it can prevent extra preemption.
3139  *
3140  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3141  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3142  */
3143 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3144                         int nr_exclusive, void *key)
3145 {
3146         unsigned long flags;
3147         int wake_flags = WF_SYNC;
3148
3149         if (unlikely(!q))
3150                 return;
3151
3152         if (unlikely(!nr_exclusive))
3153                 wake_flags = 0;
3154
3155         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3156         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3157         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3158 }
3159 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3160
3161 /*
3162  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3163  */
3164 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3165 {
3166         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3167 }
3168 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3169
3170 /**
3171  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3172  * @x:  holds the state of this particular completion
3173  *
3174  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3175  * awakened in the same order in which they were queued.
3176  *
3177  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3178  *
3179  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3180  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3181  */
3182 void complete(struct completion *x)
3183 {
3184         unsigned long flags;
3185
3186         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3187         x->done++;
3188         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3189         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3190 }
3191 EXPORT_SYMBOL(complete);
3192
3193 /**
3194  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3195  * @x:  holds the state of this particular completion
3196  *
3197  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3198  *
3199  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3200  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3201  */
3202 void complete_all(struct completion *x)
3203 {
3204         unsigned long flags;
3205
3206         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3207         x->done += UINT_MAX/2;
3208         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3209         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3210 }
3211 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3212
3213 static inline long __sched
3214 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3215 {
3216         if (!x->done) {
3217                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3218
3219                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3220                 do {
3221                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3222                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3223                                 break;
3224                         }
3225                         __set_current_state(state);
3226                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3227                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3228                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3229                 } while (!x->done && timeout);
3230                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3231                 if (!x->done)
3232                         return timeout;
3233         }
3234         x->done--;
3235         return timeout ?: 1;
3236 }
3237
3238 static long __sched
3239 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3240 {
3241         might_sleep();
3242
3243         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3244         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3245         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3246         return timeout;
3247 }
3248
3249 /**
3250  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3251  * @x:  holds the state of this particular completion
3252  *
3253  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3254  * interruptible and there is no timeout.
3255  *
3256  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3257  * and interrupt capability. Also see complete().
3258  */
3259 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3260 {
3261         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3262 }
3263 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3264
3265 /**
3266  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3267  * @x:  holds the state of this particular completion
3268  * @timeout:  timeout value in jiffies
3269  *
3270  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3271  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3272  * interruptible.
3273  *
3274  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3275  * jiffies left till timeout) if completed.
3276  */
3277 unsigned long __sched
3278 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3279 {
3280         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3281 }
3282 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3283
3284 /**
3285  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3286  * @x:  holds the state of this particular completion
3287  *
3288  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3289  * interruptible.
3290  *
3291  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3292  */
3293 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3294 {
3295         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3296         if (t == -ERESTARTSYS)
3297                 return t;
3298         return 0;
3299 }
3300 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3301
3302 /**
3303  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3304  * @x:  holds the state of this particular completion
3305  * @timeout:  timeout value in jiffies
3306  *
3307  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3308  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3309  *
3310  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3311  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3312  */
3313 long __sched
3314 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3315                                           unsigned long timeout)
3316 {
3317         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3318 }
3319 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3320
3321 /**
3322  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3323  * @x:  holds the state of this particular completion
3324  *
3325  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3326  * interrupted by a kill signal.
3327  *
3328  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3329  */
3330 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3331 {
3332         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3333         if (t == -ERESTARTSYS)
3334                 return t;
3335         return 0;
3336 }
3337 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3338
3339 /**
3340  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3341  * @x:  holds the state of this particular completion
3342  * @timeout:  timeout value in jiffies
3343  *
3344  * This waits for either a completion of a specific task to be
3345  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3346  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3347  *
3348  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3349  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3350  */
3351 long __sched
3352 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3353                                      unsigned long timeout)
3354 {
3355         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3356 }
3357 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3358
3359 /**
3360  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3361  *      @x:     completion structure
3362  *
3363  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3364  *               1 if a decrement succeeded.
3365  *
3366  *      If a completion is being used as a counting completion,
3367  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3368  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3369  *      is protecting is not available.
3370  */
3371 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3372 {
3373         unsigned long flags;
3374         int ret = 1;
3375
3376         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3377         if (!x->done)
3378                 ret = 0;
3379         else
3380                 x->done--;
3381         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3382         return ret;
3383 }
3384 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3385
3386 /**
3387  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3388  *      @x:     completion structure
3389  *
3390  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3391  *               1 if there are no waiters.
3392  *
3393  */
3394 bool completion_done(struct completion *x)
3395 {
3396         unsigned long flags;
3397         int ret = 1;
3398
3399         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3400         if (!x->done)
3401                 ret = 0;
3402         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3403         return ret;
3404 }
3405 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3406
3407 static long __sched
3408 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3409 {
3410         unsigned long flags;
3411         wait_queue_t wait;
3412
3413         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3414
3415         __set_current_state(state);
3416
3417         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3418         __add_wait_queue(q, &wait);
3419         spin_unlock(&q->lock);
3420         timeout = schedule_timeout(timeout);
3421         spin_lock_irq(&q->lock);
3422         __remove_wait_queue(q, &wait);
3423         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3424
3425         return timeout;
3426 }
3427
3428 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3429 {
3430         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3431 }
3432 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3433
3434 long __sched
3435 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3436 {
3437         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3438 }
3439 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3440
3441 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3442 {
3443         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3444 }
3445 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3446
3447 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3448 {
3449         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3450 }
3451 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3452
3453 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3454
3455 /*
3456  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3457  * @p: task
3458  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3459  *
3460  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3461  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3462  *
3463  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3464  */
3465 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3466 {
3467         int oldprio, on_rq, running;
3468         struct rq *rq;
3469         const struct sched_class *prev_class;
3470
3471         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3472
3473         rq = __task_rq_lock(p);
3474
3475         /*
3476          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3477          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3478          *
3479          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3480          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3481          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3482          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3483          * with interrupts disabled and will complete the lock
3484          * protected section without being interrupted. So there is no
3485          * real need to boost.
3486          */
3487         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3488                 WARN_ON(p != rq->curr);
3489                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3490                 goto out_unlock;
3491         }
3492
3493         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3494         oldprio = p->prio;
3495         prev_class = p->sched_class;
3496         on_rq = p->on_rq;
3497         running = task_current(rq, p);
3498         if (on_rq)
3499                 dequeue_task(rq, p, 0);
3500         if (running)
3501                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3502
3503         if (rt_prio(prio))
3504                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3505         else
3506                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3507
3508         p->prio = prio;
3509
3510         if (running)
3511                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3512         if (on_rq)
3513                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3514
3515         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3516 out_unlock:
3517         __task_rq_unlock(rq);
3518 }
3519 #endif
3520 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3521 {
3522         int old_prio, delta, on_rq;
3523         unsigned long flags;
3524         struct rq *rq;
3525
3526         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3527                 return;
3528         /*
3529          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3530          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3531          */
3532         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3533         /*
3534          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3535          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3536          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3537          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3538          */
3539         if (task_has_rt_policy(p)) {
3540                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3541                 goto out_unlock;
3542         }
3543         on_rq = p->on_rq;
3544         if (on_rq)
3545                 dequeue_task(rq, p, 0);
3546
3547         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3548         set_load_weight(p);
3549         old_prio = p->prio;
3550         p->prio = effective_prio(p);
3551         delta = p->prio - old_prio;
3552
3553         if (on_rq) {
3554                 enqueue_task(rq, p, 0);
3555                 /*
3556                  * If the task increased its priority or is running and
3557                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3558                  */
3559                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3560                         resched_task(rq->curr);
3561         }
3562 out_unlock:
3563         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3564 }
3565 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3566
3567 /*
3568  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3569  * @p: task
3570  * @nice: nice value
3571  */
3572 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3573 {
3574         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3575         int nice_rlim = 20 - nice;
3576
3577         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3578                 capable(CAP_SYS_NICE));
3579 }
3580
3581 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3582
3583 /*
3584  * sys_nice - change the priority of the current process.
3585  * @increment: priority increment
3586  *
3587  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3588  * does similar things.
3589  */
3590 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3591 {
3592         long nice, retval;
3593
3594         /*
3595          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3596          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3597          * and we have a single winner.
3598          */
3599         if (increment < -40)
3600                 increment = -40;
3601         if (increment > 40)
3602                 increment = 40;
3603
3604         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3605         if (nice < -20)
3606                 nice = -20;
3607         if (nice > 19)
3608                 nice = 19;
3609
3610         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3611                 return -EPERM;
3612
3613         retval = security_task_setnice(current, nice);
3614         if (retval)
3615                 return retval;
3616
3617         set_user_nice(current, nice);
3618         return 0;
3619 }
3620
3621 #endif
3622
3623 /**
3624  * task_prio - return the priority value of a given task.
3625  * @p: the task in question.
3626  *
3627  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3628  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3629  * around 0, value goes from -16 to +15.
3630  */
3631 int task_prio(const struct task_struct *p)
3632 {
3633         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3634 }
3635
3636 /**
3637  * task_nice - return the nice value of a given task.
3638  * @p: the task in question.
3639  */
3640 int task_nice(const struct task_struct *p)
3641 {
3642         return TASK_NICE(p);
3643 }
3644 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3645
3646 /**
3647  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3648  * @cpu: the processor in question.
3649  */
3650 int idle_cpu(int cpu)
3651 {
3652         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3653
3654         if (rq->curr != rq->idle)
3655                 return 0;
3656
3657         if (rq->nr_running)
3658                 return 0;
3659
3660 #ifdef CONFIG_SMP
3661         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3662                 return 0;
3663 #endif
3664
3665         return 1;
3666 }
3667
3668 /**
3669  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3670  * @cpu: the processor in question.
3671  */
3672 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3673 {
3674         return cpu_rq(cpu)->idle;
3675 }
3676
3677 /**
3678  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3679  * @pid: the pid in question.
3680  */
3681 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3682 {
3683         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3684 }
3685
3686 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3687 static void
3688 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3689 {
3690         p->policy = policy;
3691         p->rt_priority = prio;
3692         p->normal_prio = normal_prio(p);
3693         /* we are holding p->pi_lock already */
3694         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3695         if (rt_prio(p->prio))
3696                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3697         else
3698                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3699         set_load_weight(p);
3700 }
3701
3702 /*
3703  * check the target process has a UID that matches the current process's
3704  */
3705 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3706 {
3707         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3708         bool match;
3709
3710         rcu_read_lock();
3711         pcred = __task_cred(p);
3712         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3713                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3714         rcu_read_unlock();
3715         return match;
3716 }
3717
3718 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3719                                 const struct sched_param *param, bool user)
3720 {
3721         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3722         unsigned long flags;
3723         const struct sched_class *prev_class;
3724         struct rq *rq;
3725         int reset_on_fork;
3726
3727         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3728         BUG_ON(in_interrupt());
3729 recheck:
3730         /* double check policy once rq lock held */
3731         if (policy < 0) {
3732                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3733                 policy = oldpolicy = p->policy;
3734         } else {
3735                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3736                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3737
3738                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3739                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3740                                 policy != SCHED_IDLE)
3741                         return -EINVAL;
3742         }
3743
3744         /*
3745          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3746          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3747          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3748          */
3749         if (param->sched_priority < 0 ||
3750             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3751             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3752                 return -EINVAL;
3753         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         /*
3757          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3758          */
3759         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3760                 if (rt_policy(policy)) {
3761                         unsigned long rlim_rtprio =
3762                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3763
3764                         /* can't set/change the rt policy */
3765                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3766                                 return -EPERM;
3767
3768                         /* can't increase priority */
3769                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3770                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3771                                 return -EPERM;
3772                 }
3773
3774                 /*
3775                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3776                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3777                  */
3778                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3779                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3780                                 return -EPERM;
3781                 }
3782
3783                 /* can't change other user's priorities */
3784                 if (!check_same_owner(p))
3785                         return -EPERM;
3786
3787                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3788                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3789                         return -EPERM;
3790         }
3791
3792         if (user) {
3793                 retval = security_task_setscheduler(p);
3794                 if (retval)
3795                         return retval;
3796         }
3797
3798         /*
3799          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3800          * changing the priority of the task:
3801          *
3802          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3803          * runqueue lock must be held.
3804          */
3805         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3806
3807         /*
3808          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3809          */
3810         if (p == rq->stop) {
3811                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3812                 return -EINVAL;
3813         }
3814
3815         /*
3816          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3817          */
3818         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3819                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3820                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3821                 return 0;
3822         }
3823
3824 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3825         if (user) {
3826                 /*
3827                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3828                  * assigned.
3829                  */
3830                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3831                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3832                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3833                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3834                         return -EPERM;
3835                 }
3836         }
3837 #endif
3838
3839         /* recheck policy now with rq lock held */
3840         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3841                 policy = oldpolicy = -1;
3842                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3843                 goto recheck;
3844         }
3845         on_rq = p->on_rq;
3846         running = task_current(rq, p);
3847         if (on_rq)
3848                 dequeue_task(rq, p, 0);
3849         if (running)
3850                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3851
3852         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3853
3854         oldprio = p->prio;
3855         prev_class = p->sched_class;
3856         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3857
3858         if (running)
3859                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3860         if (on_rq)
3861                 enqueue_task(rq, p, 0);
3862
3863         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3864         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3865
3866         rt_mutex_adjust_pi(p);
3867
3868         return 0;
3869 }
3870
3871 /**
3872  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3873  * @p: the task in question.
3874  * @policy: new policy.
3875  * @param: structure containing the new RT priority.
3876  *
3877  * NOTE that the task may be already dead.
3878  */
3879 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3880                        const struct sched_param *param)
3881 {
3882         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3883 }
3884 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3885
3886 /**
3887  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3888  * @p: the task in question.
3889  * @policy: new policy.
3890  * @param: structure containing the new RT priority.
3891  *
3892  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3893  * current context has permission.  For example, this is needed in
3894  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3895  * but our caller might not have that capability.
3896  */
3897 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3898                                const struct sched_param *param)
3899 {
3900         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3901 }
3902
3903 static int
3904 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3905 {
3906         struct sched_param lparam;
3907         struct task_struct *p;
3908         int retval;
3909
3910         if (!param || pid < 0)
3911                 return -EINVAL;
3912         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3913                 return -EFAULT;
3914
3915         rcu_read_lock();
3916         retval = -ESRCH;
3917         p = find_process_by_pid(pid);
3918         if (p != NULL)
3919                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3920         rcu_read_unlock();
3921
3922         return retval;
3923 }
3924
3925 /**
3926  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3927  * @pid: the pid in question.
3928  * @policy: new policy.
3929  * @param: structure containing the new RT priority.
3930  */
3931 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3932                 struct sched_param __user *, param)
3933 {
3934         /* negative values for policy are not valid */
3935         if (policy < 0)
3936                 return -EINVAL;
3937
3938         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3939 }
3940
3941 /**
3942  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3943  * @pid: the pid in question.
3944  * @param: structure containing the new RT priority.
3945  */
3946 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3947 {
3948         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3949 }
3950
3951 /**
3952  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3953  * @pid: the pid in question.
3954  */
3955 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3956 {
3957         struct task_struct *p;
3958         int retval;
3959
3960         if (pid < 0)
3961                 return -EINVAL;
3962
3963         retval = -ESRCH;
3964         rcu_read_lock();
3965         p = find_process_by_pid(pid);
3966         if (p) {
3967                 retval = security_task_getscheduler(p);
3968                 if (!retval)
3969                         retval = p->policy
3970                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3971         }
3972         rcu_read_unlock();
3973         return retval;
3974 }
3975
3976 /**
3977  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3978  * @pid: the pid in question.
3979  * @param: structure containing the RT priority.
3980  */
3981 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3982 {
3983         struct sched_param lp;
3984         struct task_struct *p;
3985         int retval;
3986
3987         if (!param || pid < 0)
3988                 return -EINVAL;
3989
3990         rcu_read_lock();
3991         p = find_process_by_pid(pid);
3992         retval = -ESRCH;
3993         if (!p)
3994                 goto out_unlock;
3995
3996         retval = security_task_getscheduler(p);
3997         if (retval)
3998                 goto out_unlock;
3999
4000         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4001         rcu_read_unlock();
4002
4003         /*
4004          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4005          */
4006         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4007
4008         return retval;
4009
4010 out_unlock:
4011         rcu_read_unlock();
4012         return retval;
4013 }
4014
4015 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4016 {
4017         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4018         struct task_struct *p;
4019         int retval;
4020
4021         get_online_cpus();
4022         rcu_read_lock();
4023
4024         p = find_process_by_pid(pid);
4025         if (!p) {
4026                 rcu_read_unlock();
4027                 put_online_cpus();
4028                 return -ESRCH;
4029         }
4030
4031         /* Prevent p going away */
4032         get_task_struct(p);
4033         rcu_read_unlock();
4034
4035         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4036                 retval = -ENOMEM;
4037                 goto out_put_task;
4038         }
4039         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4040                 retval = -ENOMEM;
4041                 goto out_free_cpus_allowed;
4042         }
4043         retval = -EPERM;
4044         if (!check_same_owner(p) && !ns_capable(task_user_ns(p), CAP_SYS_NICE))
4045                 goto out_unlock;
4046
4047         retval = security_task_setscheduler(p);
4048         if (retval)
4049                 goto out_unlock;
4050
4051         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4052         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4053 again:
4054         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4055
4056         if (!retval) {
4057                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4058                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4059                         /*
4060                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4061                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4062                          * cpuset's cpus_allowed
4063                          */
4064                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4065                         goto again;
4066                 }
4067         }
4068 out_unlock:
4069         free_cpumask_var(new_mask);
4070 out_free_cpus_allowed:
4071         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4072 out_put_task:
4073         put_task_struct(p);
4074         put_online_cpus();
4075         return retval;
4076 }
4077
4078 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4079                              struct cpumask *new_mask)
4080 {
4081         if (len < cpumask_size())
4082                 cpumask_clear(new_mask);
4083         else if (len > cpumask_size())
4084                 len = cpumask_size();
4085
4086         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4087 }
4088
4089 /**
4090  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4091  * @pid: pid of the process
4092  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4093  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4094  */
4095 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4096                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4097 {
4098         cpumask_var_t new_mask;
4099         int retval;
4100
4101         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4102                 return -ENOMEM;
4103
4104         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4105         if (retval == 0)
4106                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4107         free_cpumask_var(new_mask);
4108         return retval;
4109 }
4110
4111 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4112 {
4113         struct task_struct *p;
4114         unsigned long flags;
4115         int retval;
4116
4117         get_online_cpus();
4118         rcu_read_lock();
4119
4120         retval = -ESRCH;
4121         p = find_process_by_pid(pid);
4122         if (!p)
4123                 goto out_unlock;
4124
4125         retval = security_task_getscheduler(p);
4126         if (retval)
4127                 goto out_unlock;
4128
4129         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4130         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4131         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4132
4133 out_unlock:
4134         rcu_read_unlock();
4135         put_online_cpus();
4136
4137         return retval;
4138 }
4139
4140 /**
4141  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4142  * @pid: pid of the process
4143  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4144  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4145  */
4146 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4147                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4148 {
4149         int ret;
4150         cpumask_var_t mask;
4151
4152         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4153                 return -EINVAL;
4154         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4155                 return -EINVAL;
4156
4157         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4158                 return -ENOMEM;
4159
4160         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4161         if (ret == 0) {
4162                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4163
4164                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4165                         ret = -EFAULT;
4166                 else
4167                         ret = retlen;
4168         }
4169         free_cpumask_var(mask);
4170
4171         return ret;
4172 }
4173
4174 /**
4175  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4176  *
4177  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4178  * other threads running on this CPU then this function will return.
4179  */
4180 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4181 {
4182         struct rq *rq = this_rq_lock();
4183
4184         schedstat_inc(rq, yld_count);
4185         current->sched_class->yield_task(rq);
4186
4187         /*
4188          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4189          * no need to preempt or enable interrupts:
4190          */
4191         __release(rq->lock);
4192         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4193         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4194         sched_preempt_enable_no_resched();
4195
4196         schedule();
4197
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 static inline int should_resched(void)
4202 {
4203         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4204 }
4205
4206 static void __cond_resched(void)
4207 {
4208         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4209         __schedule();
4210         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4211 }
4212
4213 int __sched _cond_resched(void)
4214 {
4215         if (should_resched()) {
4216                 __cond_resched();
4217                 return 1;
4218         }
4219         return 0;
4220 }
4221 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4222
4223 /*
4224  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4225  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4226  *
4227  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4228  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4229  * spin_unlock(), once by hand).
4230  */
4231 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4232 {
4233         int resched = should_resched();
4234         int ret = 0;
4235
4236         lockdep_assert_held(lock);
4237
4238         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4239                 spin_unlock(lock);
4240                 if (resched)
4241                         __cond_resched();
4242                 else
4243                         cpu_relax();
4244                 ret = 1;
4245                 spin_lock(lock);
4246         }
4247         return ret;
4248 }
4249 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4250
4251 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4252 {
4253         BUG_ON(!in_softirq());
4254
4255         if (should_resched()) {
4256                 local_bh_enable();
4257                 __cond_resched();
4258                 local_bh_disable();
4259                 return 1;
4260         }
4261         return 0;
4262 }
4263 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4264
4265 /**
4266  * yield - yield the current processor to other threads.
4267  *
4268  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4269  *
4270  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4271  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4272  * it, its already broken.
4273  *
4274  * Typical broken usage is:
4275  *
4276  * while (!event)
4277  *      yield();
4278  *
4279  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4280  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4281  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4282  *
4283  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4284  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4285  * If you still want to use yield(), do not!
4286  */
4287 void __sched yield(void)
4288 {
4289         set_current_state(TASK_RUNNING);
4290         sys_sched_yield();
4291 }
4292 EXPORT_SYMBOL(yield);
4293
4294 /**
4295  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4296  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4297  * processor it's on.
4298  * @p: target task
4299  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4300  *
4301  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4302  * can't go away on us before we can do any checks.
4303  *
4304  * Returns true if we indeed boosted the target task.
4305  */
4306 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4307 {
4308         struct task_struct *curr = current;
4309         struct rq *rq, *p_rq;
4310         unsigned long flags;
4311         bool yielded = 0;
4312
4313         local_irq_save(flags);
4314         rq = this_rq();
4315
4316 again:
4317         p_rq = task_rq(p);
4318         double_rq_lock(rq, p_rq);
4319         while (task_rq(p) != p_rq) {
4320                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4321                 goto again;
4322         }
4323
4324         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4325                 goto out;
4326
4327         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4328                 goto out;
4329
4330         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4331                 goto out;
4332
4333         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4334         if (yielded) {
4335                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4336                 /*
4337                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4338                  * fairness.
4339                  */
4340                 if (preempt && rq != p_rq)
4341                         resched_task(p_rq->curr);
4342         }
4343
4344 out:
4345         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4346         local_irq_restore(flags);
4347
4348         if (yielded)
4349                 schedule();
4350
4351         return yielded;
4352 }
4353 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4354
4355 /*
4356  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4357  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4358  */
4359 void __sched io_schedule(void)
4360 {
4361         struct rq *rq = raw_rq();
4362
4363         delayacct_blkio_start();
4364         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4365         blk_flush_plug(current);
4366         current->in_iowait = 1;
4367         schedule();
4368         current->in_iowait = 0;
4369         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4370         delayacct_blkio_end();
4371 }
4372 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4373
4374 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4375 {
4376         struct rq *rq = raw_rq();
4377         long ret;
4378
4379         delayacct_blkio_start();
4380         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4381         blk_flush_plug(current);
4382         current->in_iowait = 1;
4383         ret = schedule_timeout(timeout);
4384         current->in_iowait = 0;
4385         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4386         delayacct_blkio_end();
4387         return ret;
4388 }
4389
4390 /**
4391  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4392  * @policy: scheduling class.
4393  *
4394  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4395  * by a given scheduling class.
4396  */
4397 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4398 {
4399         int ret = -EINVAL;
4400
4401         switch (policy) {
4402         case SCHED_FIFO:
4403         case SCHED_RR:
4404                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4405                 break;
4406         case SCHED_NORMAL:
4407         case SCHED_BATCH:
4408         case SCHED_IDLE:
4409                 ret = 0;
4410                 break;
4411         }
4412         return ret;
4413 }
4414
4415 /**
4416  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4417  * @policy: scheduling class.
4418  *
4419  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4420  * by a given scheduling class.
4421  */
4422 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4423 {
4424         int ret = -EINVAL;
4425
4426         switch (policy) {
4427         case SCHED_FIFO:
4428         case SCHED_RR:
4429                 ret = 1;
4430                 break;
4431         case SCHED_NORMAL:
4432         case SCHED_BATCH:
4433         case SCHED_IDLE:
4434                 ret = 0;
4435         }
4436         return ret;
4437 }
4438
4439 /**
4440  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4441  * @pid: pid of the process.
4442  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4443  *
4444  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4445  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4446  */
4447 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4448                 struct timespec __user *, interval)
4449 {
4450         struct task_struct *p;
4451         unsigned int time_slice;
4452         unsigned long flags;
4453         struct rq *rq;
4454         int retval;
4455         struct timespec t;
4456
4457         if (pid < 0)
4458                 return -EINVAL;
4459
4460         retval = -ESRCH;
4461         rcu_read_lock();
4462         p = find_process_by_pid(pid);
4463         if (!p)
4464                 goto out_unlock;
4465
4466         retval = security_task_getscheduler(p);
4467         if (retval)
4468                 goto out_unlock;
4469
4470         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4471         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4472         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4473
4474         rcu_read_unlock();
4475         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4476         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4477         return retval;
4478
4479 out_unlock:
4480         rcu_read_unlock();
4481         return retval;
4482 }
4483
4484 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4485
4486 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4487 {
4488         unsigned long free = 0;
4489         int ppid;
4490         unsigned state;
4491
4492         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4493         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4494                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4495 #if BITS_PER_LONG == 32
4496         if (state == TASK_RUNNING)
4497                 printk(KERN_CONT " running  ");
4498         else
4499                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4500 #else
4501         if (state == TASK_RUNNING)
4502                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4503         else
4504                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4505 #endif
4506 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4507         free = stack_not_used(p);
4508 #endif
4509         rcu_read_lock();
4510         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4511         rcu_read_unlock();
4512         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4513                 task_pid_nr(p), ppid,
4514                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4515
4516         show_stack(p, NULL);
4517 }
4518
4519 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4520 {
4521         struct task_struct *g, *p;
4522
4523 #if BITS_PER_LONG == 32
4524         printk(KERN_INFO
4525                 "  task                PC stack   pid father\n");
4526 #else
4527         printk(KERN_INFO
4528                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4529 #endif
4530         rcu_read_lock();
4531         do_each_thread(g, p) {
4532                 /*
4533                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4534                  * console might take a lot of time:
4535                  */
4536                 touch_nmi_watchdog();
4537                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4538                         sched_show_task(p);
4539         } while_each_thread(g, p);
4540
4541         touch_all_softlockup_watchdogs();
4542
4543 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4544         sysrq_sched_debug_show();
4545 #endif
4546         rcu_read_unlock();
4547         /*
4548          * Only show locks if all tasks are dumped:
4549          */
4550         if (!state_filter)
4551                 debug_show_all_locks();
4552 }
4553
4554 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4555 {
4556         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4557 }
4558
4559 /**
4560  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4561  * @idle: task in question
4562  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4563  *
4564  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4565  * flag, to make booting more robust.
4566  */
4567 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4568 {
4569         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4570         unsigned long flags;
4571
4572         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4573
4574         __sched_fork(idle);
4575         idle->state = TASK_RUNNING;
4576         idle->se.exec_start = sched_clock();
4577
4578         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4579         /*
4580          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4581          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4582          * lockdep check in task_group() will fail.
4583          *
4584          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4585          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4586          *
4587          * Silence PROVE_RCU
4588          */
4589         rcu_read_lock();
4590         __set_task_cpu(idle, cpu);
4591         rcu_read_unlock();
4592
4593         rq->curr = rq->idle = idle;
4594 #if defined(CONFIG_SMP)
4595         idle->on_cpu = 1;
4596 #endif
4597         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4598
4599         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4600         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4601
4602         /*
4603          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4604          */
4605         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4606         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4607 #if defined(CONFIG_SMP)
4608         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4609 #endif
4610 }
4611
4612 #ifdef CONFIG_SMP
4613 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4614 {
4615         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4616                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4617
4618         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4619         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4620 }
4621
4622 /*
4623  * This is how migration works:
4624  *
4625  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4626  *    stop_one_cpu().
4627  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4628  *    off the CPU)
4629  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4630  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4631  *    it and puts it into the right queue.
4632  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4633  *    is done.
4634  */
4635
4636 /*
4637  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4638  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4639  * is removed from the allowed bitmask.
4640  *
4641  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4642  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4643  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4644  */
4645 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4646 {
4647         unsigned long flags;
4648         struct rq *rq;
4649         unsigned int dest_cpu;
4650         int ret = 0;
4651
4652         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4653
4654         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4655                 goto out;
4656
4657         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4658                 ret = -EINVAL;
4659                 goto out;
4660         }
4661
4662         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
4663                 ret = -EINVAL;
4664                 goto out;
4665         }
4666
4667         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4668
4669         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4670         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4671                 goto out;
4672
4673         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4674         if (p->on_rq) {
4675                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4676                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4677                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4678                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4679                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4680                 return 0;
4681         }
4682 out:
4683         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4684
4685         return ret;
4686 }
4687 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4688
4689 /*
4690  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4691  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4692  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4693  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4694  *
4695  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4696  * as the task is no longer on this CPU.
4697  *
4698  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4699  */
4700 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4701 {
4702         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4703         int ret = 0;
4704
4705         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4706                 return ret;
4707
4708         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4709         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4710
4711         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4712         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4713         /* Already moved. */
4714         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4715                 goto done;
4716         /* Affinity changed (again). */
4717         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4718                 goto fail;
4719
4720         /*
4721          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4722          * placed properly.
4723          */
4724         if (p->on_rq) {
4725                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4726                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4727                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4728                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4729         }
4730 done:
4731         ret = 1;
4732 fail:
4733         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4734         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4735         return ret;
4736 }
4737
4738 /*
4739  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4740  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4741  * 'pushing' onto another runqueue.
4742  */
4743 static int migration_cpu_stop(void *data)
4744 {
4745         struct migration_arg *arg = data;
4746
4747         /*
4748          * The original target cpu might have gone down and we might
4749          * be on another cpu but it doesn't matter.
4750          */
4751         local_irq_disable();
4752         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4753         local_irq_enable();
4754         return 0;
4755 }
4756
4757 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4758
4759 /*
4760  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4761  * offline.
4762  */
4763 void idle_task_exit(void)
4764 {
4765         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4766
4767         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4768
4769         if (mm != &init_mm)
4770                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4771         mmdrop(mm);
4772 }
4773
4774 /*
4775  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4776  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4777  * nr_active count is stable.
4778  *
4779  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4780  */
4781 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4782 {
4783         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4784         if (delta)
4785                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4786 }
4787
4788 /*
4789  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4790  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4791  *
4792  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4793  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4794  * because of lock validation efforts.
4795  */
4796 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4797 {
4798         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4799         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4800         int dest_cpu;
4801
4802         /*
4803          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4804          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4805          *
4806          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4807          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4808          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4809          * done here.
4810          */
4811         rq->stop = NULL;
4812
4813         for ( ; ; ) {
4814                 /*
4815                  * There's this thread running, bail when that's the only
4816                  * remaining thread.
4817                  */
4818                 if (rq->nr_running == 1)
4819                         break;
4820
4821                 next = pick_next_task(rq);
4822                 BUG_ON(!next);
4823                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4824
4825                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4826                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4827                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4828
4829                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4830
4831                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4832         }
4833
4834         rq->stop = stop;
4835 }
4836
4837 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4838
4839 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4840
4841 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4842         {
4843                 .procname       = "sched_domain",
4844                 .mode           = 0555,
4845         },
4846         {}
4847 };
4848
4849 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4850         {
4851                 .procname       = "kernel",
4852                 .mode           = 0555,
4853                 .child          = sd_ctl_dir,
4854         },
4855         {}
4856 };
4857
4858 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4859 {
4860         struct ctl_table *entry =
4861                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4862
4863         return entry;
4864 }
4865
4866 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4867 {
4868         struct ctl_table *entry;
4869
4870         /*
4871          * In the intermediate directories, both the child directory and
4872          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4873          * will always be set. In the lowest directory the names are
4874          * static strings and all have proc handlers.
4875          */
4876         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4877                 if (entry->child)
4878                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4879                 if (entry->proc_handler == NULL)
4880                         kfree(entry->procname);
4881         }
4882
4883         kfree(*tablep);
4884         *tablep = NULL;
4885 }
4886
4887 static int min_load_idx = 0;
4888 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX;
4889
4890 static void
4891 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4892                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4893                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4894                 bool load_idx)
4895 {
4896         entry->procname = procname;
4897         entry->data = data;
4898         entry->maxlen = maxlen;
4899         entry->mode = mode;
4900         entry->proc_handler = proc_handler;
4901
4902         if (load_idx) {
4903                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4904                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4905         }
4906 }
4907
4908 static struct ctl_table *
4909 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4910 {
4911         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
4912
4913         if (table == NULL)
4914                 return NULL;
4915
4916         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4917                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4918         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4919                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4920         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4921                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4922         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4923                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4924         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4925                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4926         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4927                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4928         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4929                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4930         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4931                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4932         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4933                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4934         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4935                 &sd->cache_nice_tries,
4936                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4937         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4938                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4939         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
4940                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4941         /* &table[12] is terminator */
4942
4943         return table;
4944 }
4945
4946 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4947 {
4948         struct ctl_table *entry, *table;
4949         struct sched_domain *sd;
4950         int domain_num = 0, i;
4951         char buf[32];
4952
4953         for_each_domain(cpu, sd)
4954                 domain_num++;
4955         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4956         if (table == NULL)
4957                 return NULL;
4958
4959         i = 0;
4960         for_each_domain(cpu, sd) {
4961                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4962                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4963                 entry->mode = 0555;
4964                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4965                 entry++;
4966                 i++;
4967         }
4968         return table;
4969 }
4970
4971 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4972 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4973 {
4974         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4975         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4976         char buf[32];
4977
4978         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4979         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4980
4981         if (entry == NULL)
4982                 return;
4983
4984         for_each_possible_cpu(i) {
4985                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4986                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4987                 entry->mode = 0555;
4988                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4989                 entry++;
4990         }
4991
4992         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4993         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4994 }
4995
4996 /* may be called multiple times per register */
4997 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4998 {
4999         if (sd_sysctl_header)
5000                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5001         sd_sysctl_header = NULL;
5002         if (sd_ctl_dir[0].child)
5003                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5004 }
5005 #else
5006 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5007 {
5008 }
5009 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5010 {
5011 }
5012 #endif
5013
5014 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5015 {
5016         if (!rq->online) {
5017                 const struct sched_class *class;
5018
5019                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5020                 rq->online = 1;
5021
5022                 for_each_class(class) {
5023                         if (class->rq_online)
5024                                 class->rq_online(rq);
5025                 }
5026         }
5027 }
5028
5029 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5030 {
5031         if (rq->online) {
5032                 const struct sched_class *class;
5033
5034                 for_each_class(class) {
5035                         if (class->rq_offline)
5036                                 class->rq_offline(rq);
5037                 }
5038
5039                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5040                 rq->online = 0;
5041         }
5042 }
5043
5044 /*
5045  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5046  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5047  */
5048 static int __cpuinit
5049 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5050 {
5051         int cpu = (long)hcpu;
5052         unsigned long flags;
5053         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5054
5055         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5056
5057         case CPU_UP_PREPARE:
5058                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5059                 break;
5060
5061         case CPU_ONLINE:
5062                 /* Update our root-domain */
5063                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5064                 if (rq->rd) {
5065                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5066
5067                         set_rq_online(rq);
5068                 }
5069                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5070                 break;
5071
5072 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5073         case CPU_DYING:
5074                 sched_ttwu_pending();
5075                 /* Update our root-domain */
5076                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5077                 if (rq->rd) {
5078                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5079                         set_rq_offline(rq);
5080                 }
5081                 migrate_tasks(cpu);
5082                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5083                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5084                 break;
5085
5086         case CPU_DEAD:
5087                 calc_load_migrate(rq);
5088                 break;
5089 #endif
5090         }
5091
5092         update_max_interval();
5093
5094         return NOTIFY_OK;
5095 }
5096
5097 /*
5098  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5099  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5100  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5101  */
5102 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5103         .notifier_call = migration_call,
5104         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5105 };
5106
5107 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5108                                       unsigned long action, void *hcpu)
5109 {
5110         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5111         case CPU_STARTING:
5112         case CPU_DOWN_FAILED:
5113                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5114                 return NOTIFY_OK;
5115         default:
5116                 return NOTIFY_DONE;
5117         }
5118 }
5119
5120 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5121                                         unsigned long action, void *hcpu)
5122 {
5123         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5124         case CPU_DOWN_PREPARE:
5125                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5126                 return NOTIFY_OK;
5127         default:
5128                 return NOTIFY_DONE;
5129         }
5130 }
5131
5132 static int __init migration_init(void)
5133 {
5134         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5135         int err;
5136
5137         /* Initialize migration for the boot CPU */
5138         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5139         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5140         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5141         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5142
5143         /* Register cpu active notifiers */
5144         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5145         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5146
5147         return 0;
5148 }
5149 early_initcall(migration_init);
5150 #endif
5151
5152 #ifdef CONFIG_SMP
5153
5154 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5155
5156 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5157
5158 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5159
5160 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5161 {
5162         sched_debug_enabled = 1;
5163
5164         return 0;
5165 }
5166 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5167
5168 static inline bool sched_debug(void)
5169 {
5170         return sched_debug_enabled;
5171 }
5172
5173 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5174                                   struct cpumask *groupmask)
5175 {
5176         struct sched_group *group = sd->groups;
5177         char str[256];
5178
5179         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5180         cpumask_clear(groupmask);
5181
5182         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5183
5184         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5185                 printk("does not load-balance\n");
5186                 if (sd->parent)
5187                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5188                                         " has parent");
5189                 return -1;
5190         }
5191
5192         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5193
5194         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5195                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5196                                 "CPU%d\n", cpu);
5197         }
5198         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5199                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5200                                 " CPU%d\n", cpu);
5201         }
5202
5203         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5204         do {
5205                 if (!group) {
5206                         printk("\n");
5207                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5208                         break;
5209                 }
5210
5211                 /*
5212                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5213                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5214                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5215                  */
5216                 if (!group->sgp->power_orig) {
5217                         printk(KERN_CONT "\n");
5218                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5219                                         "set\n");
5220                         break;
5221                 }
5222
5223                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5224                         printk(KERN_CONT "\n");
5225                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5226                         break;
5227                 }
5228
5229                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5230                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5231                         printk(KERN_CONT "\n");
5232                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5233                         break;
5234                 }
5235
5236                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5237
5238                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5239
5240                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5241                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5242                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5243                                 group->sgp->power);
5244                 }
5245
5246                 group = group->next;
5247         } while (group != sd->groups);
5248         printk(KERN_CONT "\n");
5249
5250         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5251                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5252
5253         if (sd->parent &&
5254             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5255                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5256                         "of domain->span\n");
5257         return 0;
5258 }
5259
5260 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5261 {
5262         int level = 0;
5263
5264         if (!sched_debug_enabled)
5265                 return;
5266
5267         if (!sd) {
5268                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5269                 return;
5270         }
5271
5272         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5273
5274         for (;;) {
5275                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5276                         break;
5277                 level++;
5278                 sd = sd->parent;
5279                 if (!sd)
5280                         break;
5281         }
5282 }
5283 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5284 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5285 static inline bool sched_debug(void)
5286 {
5287         return false;
5288 }
5289 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5290
5291 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5292 {
5293         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5294                 return 1;
5295
5296         /* Following flags need at least 2 groups */
5297         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5298                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5299                          SD_BALANCE_FORK |
5300                          SD_BALANCE_EXEC |
5301                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5302                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5303                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5304                         return 0;
5305         }
5306
5307         /* Following flags don't use groups */
5308         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5309                 return 0;
5310
5311         return 1;
5312 }
5313
5314 static int
5315 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5316 {
5317         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5318
5319         if (sd_degenerate(parent))
5320                 return 1;
5321
5322         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5323                 return 0;
5324
5325         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5326         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5327                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5328                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5329                                 SD_BALANCE_FORK |
5330                                 SD_BALANCE_EXEC |
5331                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5332                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5333                 if (nr_node_ids == 1)
5334                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5335         }
5336         if (~cflags & pflags)
5337                 return 0;
5338
5339         return 1;
5340 }
5341
5342 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5343 {
5344         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5345
5346         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5347         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5348         free_cpumask_var(rd->online);
5349         free_cpumask_var(rd->span);
5350         kfree(rd);
5351 }
5352
5353 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5354 {
5355         struct root_domain *old_rd = NULL;
5356         unsigned long flags;
5357
5358         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5359
5360         if (rq->rd) {
5361                 old_rd = rq->rd;
5362
5363                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5364                         set_rq_offline(rq);
5365
5366                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5367
5368                 /*
5369                  * If we dont want to free the old_rt yet then
5370                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5371                  * in this function:
5372                  */
5373                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5374                         old_rd = NULL;
5375         }
5376
5377         atomic_inc(&rd->refcount);
5378         rq->rd = rd;
5379
5380         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5381         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5382                 set_rq_online(rq);
5383
5384         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5385
5386         if (old_rd)
5387                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5388 }
5389
5390 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5391 {
5392         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5393
5394         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5395                 goto out;
5396         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5397                 goto free_span;
5398         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5399                 goto free_online;
5400
5401         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5402                 goto free_rto_mask;
5403         return 0;
5404
5405 free_rto_mask:
5406         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5407 free_online:
5408         free_cpumask_var(rd->online);
5409 free_span:
5410         free_cpumask_var(rd->span);
5411 out:
5412         return -ENOMEM;
5413 }
5414
5415 /*
5416  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5417  * members (mimicking the global state we have today).
5418  */
5419 struct root_domain def_root_domain;
5420
5421 static void init_defrootdomain(void)
5422 {
5423         init_rootdomain(&def_root_domain);
5424
5425         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5426 }
5427
5428 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5429 {
5430         struct root_domain *rd;
5431
5432         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5433         if (!rd)
5434                 return NULL;
5435
5436         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5437                 kfree(rd);
5438                 return NULL;
5439         }
5440
5441         return rd;
5442 }
5443
5444 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5445 {
5446         struct sched_group *tmp, *first;
5447
5448         if (!sg)
5449                 return;
5450
5451         first = sg;
5452         do {
5453                 tmp = sg->next;
5454
5455                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5456                         kfree(sg->sgp);
5457
5458                 kfree(sg);
5459                 sg = tmp;
5460         } while (sg != first);
5461 }
5462
5463 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5464 {
5465         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5466
5467         /*
5468          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5469          * nuke them all.
5470          */
5471         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5472                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5473         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5474                 kfree(sd->groups->sgp);
5475                 kfree(sd->groups);
5476         }
5477         kfree(sd);
5478 }
5479
5480 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5481 {
5482         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5483 }
5484
5485 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5486 {
5487         for (; sd; sd = sd->parent)
5488                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5489 }
5490
5491 /*
5492  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5493  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5494  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5495  *
5496  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5497  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5498  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5499  */
5500 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5501 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5502
5503 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5504 {
5505         struct sched_domain *sd;
5506         int id = cpu;
5507
5508         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5509         if (sd)
5510                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5511
5512         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5513         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5514 }
5515
5516 /*
5517  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5518  * hold the hotplug lock.
5519  */
5520 static void
5521 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5522 {
5523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5524         struct sched_domain *tmp;
5525
5526         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5527         for (tmp = sd; tmp; ) {
5528                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5529                 if (!parent)
5530                         break;
5531
5532                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5533                         tmp->parent = parent->parent;
5534                         if (parent->parent)
5535                                 parent->parent->child = tmp;
5536                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5537                 } else
5538                         tmp = tmp->parent;
5539         }
5540
5541         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5542                 tmp = sd;
5543                 sd = sd->parent;
5544                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5545                 if (sd)
5546                         sd->child = NULL;
5547         }
5548
5549         sched_domain_debug(sd, cpu);
5550
5551         rq_attach_root(rq, rd);
5552         tmp = rq->sd;
5553         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5554         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5555
5556         update_top_cache_domain(cpu);
5557 }
5558
5559 /* cpus with isolated domains */
5560 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5561
5562 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5563 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5564 {
5565         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5566         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5567         return 1;
5568 }
5569
5570 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5571
5572 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5573 {
5574         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5575 }
5576
5577 struct sd_data {
5578         struct sched_domain **__percpu sd;
5579         struct sched_group **__percpu sg;
5580         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5581 };
5582
5583 struct s_data {
5584         struct sched_domain ** __percpu sd;
5585         struct root_domain      *rd;
5586 };
5587
5588 enum s_alloc {
5589         sa_rootdomain,
5590         sa_sd,
5591         sa_sd_storage,
5592         sa_none,
5593 };
5594
5595 struct sched_domain_topology_level;
5596
5597 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5598 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5599
5600 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5601
5602 struct sched_domain_topology_level {
5603         sched_domain_init_f init;
5604         sched_domain_mask_f mask;
5605         int                 flags;
5606         int                 numa_level;
5607         struct sd_data      data;
5608 };
5609
5610 /*
5611  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5612  * domain traversal.
5613  *
5614  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5615  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5616  * range.
5617  *
5618  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5619  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5620  * cpu they're built on, so check that.
5621  *
5622  */
5623 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5624 {
5625         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5626         struct sd_data *sdd = sd->private;
5627         struct sched_domain *sibling;
5628         int i;
5629
5630         for_each_cpu(i, span) {
5631                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5632                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5633                         continue;
5634
5635                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5636         }
5637 }
5638
5639 /*
5640  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5641  * of this group that's also in the iteration mask.
5642  */
5643 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5644 {
5645         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5646 }
5647
5648 static int
5649 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5650 {
5651         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5652         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5653         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5654         struct sd_data *sdd = sd->private;
5655         struct sched_domain *child;
5656         int i;
5657
5658         cpumask_clear(covered);
5659
5660         for_each_cpu(i, span) {
5661                 struct cpumask *sg_span;
5662
5663                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5664                         continue;
5665
5666                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5667
5668                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5669                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5670                         continue;
5671
5672                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5673                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5674
5675                 if (!sg)
5676                         goto fail;
5677
5678                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5679                 if (child->child) {
5680                         child = child->child;
5681                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5682                 } else
5683                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5684
5685                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5686
5687                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5688                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5689                         build_group_mask(sd, sg);
5690
5691                 /*
5692                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5693                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5694                  * die on a /0 trap.
5695                  */
5696                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5697
5698                 /*
5699                  * Make sure the first group of this domain contains the
5700                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5701                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5702                  */
5703                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5704                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5705                         groups = sg;
5706
5707                 if (!first)
5708                         first = sg;
5709                 if (last)
5710                         last->next = sg;
5711                 last = sg;
5712                 last->next = first;
5713         }
5714         sd->groups = groups;
5715
5716         return 0;
5717
5718 fail:
5719         free_sched_groups(first, 0);
5720
5721         return -ENOMEM;
5722 }
5723
5724 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5725 {
5726         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5727         struct sched_domain *child = sd->child;
5728
5729         if (child)
5730                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5731
5732         if (sg) {
5733                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5734                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5735                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5736         }
5737
5738         return cpu;
5739 }
5740
5741 /*
5742  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5743  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5744  * and ->cpu_power to 0.
5745  *
5746  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5747  */
5748 static int
5749 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5750 {
5751         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5752         struct sd_data *sdd = sd->private;
5753         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5754         struct cpumask *covered;
5755         int i;
5756
5757         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5758         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5759
5760         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
5761                 return 0;
5762
5763         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5764         covered = sched_domains_tmpmask;
5765
5766         cpumask_clear(covered);
5767
5768         for_each_cpu(i, span) {
5769                 struct sched_group *sg;
5770                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
5771                 int j;
5772
5773                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5774                         continue;
5775
5776                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5777                 sg->sgp->power = 0;
5778                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5779
5780                 for_each_cpu(j, span) {
5781                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5782                                 continue;
5783
5784                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5785                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5786                 }
5787
5788                 if (!first)
5789                         first = sg;
5790                 if (last)
5791                         last->next = sg;
5792                 last = sg;
5793         }
5794         last->next = first;
5795
5796         return 0;
5797 }
5798
5799 /*
5800  * Initialize sched groups cpu_power.
5801  *
5802  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5803  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5804  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5805  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5806  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5807  * less cpu_power.
5808  */
5809 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5810 {
5811         struct sched_group *sg = sd->groups;
5812
5813         WARN_ON(!sd || !sg);
5814
5815         do {
5816                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5817                 sg = sg->next;
5818         } while (sg != sd->groups);
5819
5820         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5821                 return;
5822
5823         update_group_power(sd, cpu);
5824         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5825 }
5826
5827 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5828 {
5829        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5830 }
5831
5832 /*
5833  * Initializers for schedule domains
5834  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5835  */
5836
5837 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5838 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5839 #else
5840 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5841 #endif
5842
5843 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5844 static noinline struct sched_domain *                                   \
5845 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5846 {                                                                       \
5847         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5848         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5849         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5850         sd->private = &tl->data;                                        \
5851         return sd;                                                      \
5852 }
5853
5854 SD_INIT_FUNC(CPU)
5855 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5856  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5857 #endif
5858 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5859  SD_INIT_FUNC(MC)
5860 #endif
5861 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5862  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5863 #endif
5864
5865 static int default_relax_domain_level = -1;
5866 int sched_domain_level_max;
5867
5868 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5869 {
5870         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5871                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5872
5873         return 1;
5874 }
5875 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5876
5877 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5878                                  struct sched_domain_attr *attr)
5879 {
5880         int request;
5881
5882         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5883                 if (default_relax_domain_level < 0)
5884                         return;
5885                 else
5886                         request = default_relax_domain_level;
5887         } else
5888                 request = attr->relax_domain_level;
5889         if (request < sd->level) {
5890                 /* turn off idle balance on this domain */
5891                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5892         } else {
5893                 /* turn on idle balance on this domain */
5894                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5895         }
5896 }
5897
5898 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5899 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5900
5901 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5902                                  const struct cpumask *cpu_map)
5903 {
5904         switch (what) {
5905         case sa_rootdomain:
5906                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5907                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5908         case sa_sd:
5909                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5910         case sa_sd_storage:
5911                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5912         case sa_none:
5913                 break;
5914         }
5915 }
5916
5917 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5918                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5919 {
5920         memset(d, 0, sizeof(*d));
5921
5922         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5923                 return sa_sd_storage;
5924         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5925         if (!d->sd)
5926                 return sa_sd_storage;
5927         d->rd = alloc_rootdomain();
5928         if (!d->rd)
5929                 return sa_sd;
5930         return sa_rootdomain;
5931 }
5932
5933 /*
5934  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5935  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5936  * will not free the data we're using.
5937  */
5938 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5939 {
5940         struct sd_data *sdd = sd->private;
5941
5942         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5943         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5944
5945         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5946                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5947
5948         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5949                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5950 }
5951
5952 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5953 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5954 {
5955         return topology_thread_cpumask(cpu);
5956 }
5957 #endif
5958
5959 /*
5960  * Topology list, bottom-up.
5961  */
5962 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5963 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5964         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5965 #endif
5966 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5967         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5968 #endif
5969 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5970         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
5971 #endif
5972         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
5973         { NULL, },
5974 };
5975
5976 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
5977
5978 #ifdef CONFIG_NUMA
5979
5980 static int sched_domains_numa_levels;
5981 static int *sched_domains_numa_distance;
5982 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5983 static int sched_domains_curr_level;
5984
5985 static inline int sd_local_flags(int level)
5986 {
5987         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
5988                 return 0;
5989
5990         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
5991 }
5992
5993 static struct sched_domain *
5994 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
5995 {
5996         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
5997         int level = tl->numa_level;
5998         int sd_weight = cpumask_weight(
5999                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6000
6001         *sd = (struct sched_domain){
6002                 .min_interval           = sd_weight,
6003                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6004                 .busy_factor            = 32,
6005                 .imbalance_pct          = 125,
6006                 .cache_nice_tries       = 2,
6007                 .busy_idx               = 3,
6008                 .idle_idx               = 2,
6009                 .newidle_idx            = 0,
6010                 .wake_idx               = 0,
6011                 .forkexec_idx           = 0,
6012
6013                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6014                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6015                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6016                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6017                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6018                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6019                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6020                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6021                                         | 1*SD_SERIALIZE
6022                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6023                                         | sd_local_flags(level)
6024                                         ,
6025                 .last_balance           = jiffies,
6026                 .balance_interval       = sd_weight,
6027         };
6028         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6029         sd->private = &tl->data;
6030
6031         /*
6032          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6033          */
6034         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6035
6036         return sd;
6037 }
6038
6039 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6040 {
6041         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6042 }
6043
6044 static void sched_numa_warn(const char *str)
6045 {
6046         static int done = false;
6047         int i,j;
6048
6049         if (done)
6050                 return;
6051
6052         done = true;
6053
6054         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6055
6056         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6057                 printk(KERN_WARNING "  ");
6058                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6059                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6060                 printk(KERN_CONT "\n");
6061         }
6062         printk(KERN_WARNING "\n");
6063 }
6064
6065 static bool find_numa_distance(int distance)
6066 {
6067         int i;
6068
6069         if (distance == node_distance(0, 0))
6070                 return true;
6071
6072         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6073                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6074                         return true;
6075         }
6076
6077         return false;
6078 }
6079
6080 static void sched_init_numa(void)
6081 {
6082         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6083         struct sched_domain_topology_level *tl;
6084         int level = 0;
6085         int i, j, k;
6086
6087         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6088         if (!sched_domains_numa_distance)
6089                 return;
6090
6091         /*
6092          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6093          * unique distances in the node_distance() table.
6094          *
6095          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6096          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6097          */
6098         next_distance = curr_distance;
6099         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6100                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6101                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6102                                 int distance = node_distance(i, k);
6103
6104                                 if (distance > curr_distance &&
6105                                     (distance < next_distance ||
6106                                      next_distance == curr_distance))
6107                                         next_distance = distance;
6108
6109                                 /*
6110                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6111                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6112                                  * equally connected to A.
6113                                  */
6114                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6115                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6116
6117                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6118                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6119                         }
6120                         if (next_distance != curr_distance) {
6121                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6122                                 sched_domains_numa_levels = level;
6123                                 curr_distance = next_distance;
6124                         } else break;
6125                 }
6126
6127                 /*
6128                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6129                  */
6130                 if (!sched_debug())
6131                         break;
6132         }
6133         /*
6134          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6135          * identity distance node_distance(i,i).
6136          *
6137          * The sched_domains_nume_distance[] array includes the actual distance
6138          * numbers.
6139          */
6140
6141         /*
6142          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6143          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6144          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6145          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6146          * in other functions.
6147          *
6148          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6149          */
6150         sched_domains_numa_levels = 0;
6151
6152         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6153         if (!sched_domains_numa_masks)
6154                 return;
6155
6156         /*
6157          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6158          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6159          */
6160         for (i = 0; i < level; i++) {
6161                 sched_domains_numa_masks[i] =
6162                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6163                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6164                         return;
6165
6166                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6167                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6168                         if (!mask)
6169                                 return;
6170
6171                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6172
6173                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6174                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6175                                         continue;
6176
6177                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6178                         }
6179                 }
6180         }
6181
6182         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6183                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6184         if (!tl)
6185                 return;
6186
6187         /*
6188          * Copy the default topology bits..
6189          */
6190         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6191                 tl[i] = default_topology[i];
6192
6193         /*
6194          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6195          */
6196         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6197                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6198                         .init = sd_numa_init,
6199                         .mask = sd_numa_mask,
6200                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6201                         .numa_level = j,
6202                 };
6203         }
6204
6205         sched_domain_topology = tl;
6206
6207         sched_domains_numa_levels = level;
6208 }
6209
6210 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6211 {
6212         int i, j;
6213         int node = cpu_to_node(cpu);
6214
6215         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6216                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6217                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6218                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6219                 }
6220         }
6221 }
6222
6223 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6224 {
6225         int i, j;
6226         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6227                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6228                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6229         }
6230 }
6231
6232 /*
6233  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6234  * are onlined.
6235  */
6236 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6237                                            unsigned long action,
6238                                            void *hcpu)
6239 {
6240         int cpu = (long)hcpu;
6241
6242         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6243         case CPU_ONLINE:
6244                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6245                 break;
6246
6247         case CPU_DEAD:
6248                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6249                 break;
6250
6251         default:
6252                 return NOTIFY_DONE;
6253         }
6254
6255         return NOTIFY_OK;
6256 }
6257 #else
6258 static inline void sched_init_numa(void)
6259 {
6260 }
6261
6262 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6263                                            unsigned long action,
6264                                            void *hcpu)
6265 {
6266         return 0;
6267 }
6268 #endif /* CONFIG_NUMA */
6269
6270 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6271 {
6272         struct sched_domain_topology_level *tl;
6273         int j;
6274
6275         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6276                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6277
6278                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6279                 if (!sdd->sd)
6280                         return -ENOMEM;
6281
6282                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6283                 if (!sdd->sg)
6284                         return -ENOMEM;
6285
6286                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6287                 if (!sdd->sgp)
6288                         return -ENOMEM;
6289
6290                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6291                         struct sched_domain *sd;
6292                         struct sched_group *sg;
6293                         struct sched_group_power *sgp;
6294
6295                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6296                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6297                         if (!sd)
6298                                 return -ENOMEM;
6299
6300                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6301
6302                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6303                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6304                         if (!sg)
6305                                 return -ENOMEM;
6306
6307                         sg->next = sg;
6308
6309                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6310
6311                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6312                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6313                         if (!sgp)
6314                                 return -ENOMEM;
6315
6316                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6317                 }
6318         }
6319
6320         return 0;
6321 }
6322
6323 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6324 {
6325         struct sched_domain_topology_level *tl;
6326         int j;
6327
6328         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6329                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6330
6331                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6332                         struct sched_domain *sd;
6333
6334                         if (sdd->sd) {
6335                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6336                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6337                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6338                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6339                         }
6340
6341                         if (sdd->sg)
6342                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6343                         if (sdd->sgp)
6344                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6345                 }
6346                 free_percpu(sdd->sd);
6347                 sdd->sd = NULL;
6348                 free_percpu(sdd->sg);
6349                 sdd->sg = NULL;
6350                 free_percpu(sdd->sgp);
6351                 sdd->sgp = NULL;
6352         }
6353 }
6354
6355 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6356                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
6357                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
6358                 int cpu)
6359 {
6360         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6361         if (!sd)
6362                 return child;
6363
6364         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6365         if (child) {
6366                 sd->level = child->level + 1;
6367                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6368                 child->parent = sd;
6369         }
6370         sd->child = child;
6371         set_domain_attribute(sd, attr);
6372
6373         return sd;
6374 }
6375
6376 /*
6377  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6378  * to the individual cpus
6379  */
6380 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6381                                struct sched_domain_attr *attr)
6382 {
6383         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6384         struct sched_domain *sd;
6385         struct s_data d;
6386         int i, ret = -ENOMEM;
6387
6388         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6389         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6390                 goto error;
6391
6392         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6393         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6394                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6395
6396                 sd = NULL;
6397                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
6398                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
6399                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6400                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6401                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6402                                 break;
6403                 }
6404
6405                 while (sd->child)
6406                         sd = sd->child;
6407
6408                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6409         }
6410
6411         /* Build the groups for the domains */
6412         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6413                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6414                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6415                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6416                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6417                                         goto error;
6418                         } else {
6419                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6420                                         goto error;
6421                         }
6422                 }
6423         }
6424
6425         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6426         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6427                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6428                         continue;
6429
6430                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6431                         claim_allocations(i, sd);
6432                         init_sched_groups_power(i, sd);
6433                 }
6434         }
6435
6436         /* Attach the domains */
6437         rcu_read_lock();
6438         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6439                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6440                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6441         }
6442         rcu_read_unlock();
6443
6444         ret = 0;
6445 error:
6446         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6447         return ret;
6448 }
6449
6450 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6451 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6452 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6453                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6454
6455 /*
6456  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6457  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6458  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6459  */
6460 static cpumask_var_t fallback_doms;
6461
6462 /*
6463  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6464  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6465  * or 0 if it stayed the same.
6466  */
6467 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6468 {
6469         return 0;
6470 }
6471
6472 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6473 {
6474         int i;
6475         cpumask_var_t *doms;
6476
6477         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6478         if (!doms)
6479                 return NULL;
6480         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6481                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6482                         free_sched_domains(doms, i);
6483                         return NULL;
6484                 }
6485         }
6486         return doms;
6487 }
6488
6489 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6490 {
6491         unsigned int i;
6492         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6493                 free_cpumask_var(doms[i]);
6494         kfree(doms);
6495 }
6496
6497 /*
6498  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6499  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6500  * exclude other special cases in the future.
6501  */
6502 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6503 {
6504         int err;
6505
6506         arch_update_cpu_topology();
6507         ndoms_cur = 1;
6508         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6509         if (!doms_cur)
6510                 doms_cur = &fallback_doms;
6511         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6512         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6513         register_sched_domain_sysctl();
6514
6515         return err;
6516 }
6517
6518 /*
6519  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6520  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6521  */
6522 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6523 {
6524         int i;
6525
6526         rcu_read_lock();
6527         for_each_cpu(i, cpu_map)
6528                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6529         rcu_read_unlock();
6530 }
6531
6532 /* handle null as "default" */
6533 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6534                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6535 {
6536         struct sched_domain_attr tmp;
6537
6538         /* fast path */
6539         if (!new && !cur)
6540                 return 1;
6541
6542         tmp = SD_ATTR_INIT;
6543         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6544                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6545                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6546 }
6547
6548 /*
6549  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6550  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6551  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6552  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6553  *
6554  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6555  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6556  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6557  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6558  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6559  * it as it is.
6560  *
6561  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6562  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6563  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6564  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6565  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6566  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6567  *
6568  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6569  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6570  * and it will not create the default domain.
6571  *
6572  * Call with hotplug lock held
6573  */
6574 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6575                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6576 {
6577         int i, j, n;
6578         int new_topology;
6579
6580         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6581
6582         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6583         unregister_sched_domain_sysctl();
6584
6585         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6586         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6587
6588         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6589
6590         /* Destroy deleted domains */
6591         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6592                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6593                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6594                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6595                                 goto match1;
6596                 }
6597                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6598                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6599 match1:
6600                 ;
6601         }
6602
6603         if (doms_new == NULL) {
6604                 ndoms_cur = 0;
6605                 doms_new = &fallback_doms;
6606                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6607                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6608         }
6609
6610         /* Build new domains */
6611         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6612                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
6613                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6614                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6615                                 goto match2;
6616                 }
6617                 /* no match - add a new doms_new */
6618                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6619 match2:
6620                 ;
6621         }
6622
6623         /* Remember the new sched domains */
6624         if (doms_cur != &fallback_doms)
6625                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6626         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6627         doms_cur = doms_new;
6628         dattr_cur = dattr_new;
6629         ndoms_cur = ndoms_new;
6630
6631         register_sched_domain_sysctl();
6632
6633         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6634 }
6635
6636 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6637
6638 /*
6639  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6640  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6641  * around partition_sched_domains().
6642  *
6643  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6644  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6645  */
6646 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6647                              void *hcpu)
6648 {
6649         switch (action) {
6650         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6651         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6652
6653                 /*
6654                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6655                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6656                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6657                  * domain, ignoring cpusets.
6658                  */
6659                 num_cpus_frozen--;
6660                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6661                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6662                         break;
6663                 }
6664
6665                 /*
6666                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6667                  * restore the original sched domains by considering the
6668                  * cpuset configurations.
6669                  */
6670
6671         case CPU_ONLINE:
6672         case CPU_DOWN_FAILED:
6673                 cpuset_update_active_cpus(true);
6674                 break;
6675         default:
6676                 return NOTIFY_DONE;
6677         }
6678         return NOTIFY_OK;
6679 }
6680
6681 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6682                                void *hcpu)
6683 {
6684         switch (action) {
6685         case CPU_DOWN_PREPARE:
6686                 cpuset_update_active_cpus(false);
6687                 break;
6688         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6689                 num_cpus_frozen++;
6690                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6691                 break;
6692         default:
6693                 return NOTIFY_DONE;
6694         }
6695         return NOTIFY_OK;
6696 }
6697
6698 void __init sched_init_smp(void)
6699 {
6700         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6701
6702         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6703         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6704
6705         sched_init_numa();
6706
6707         get_online_cpus();
6708         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6709         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6710         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6711         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6712                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6713         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6714         put_online_cpus();
6715
6716         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6717         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6718         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6719
6720         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
6721         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
6722
6723         init_hrtick();
6724
6725         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6726         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6727                 BUG();
6728         sched_init_granularity();
6729         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6730
6731         init_sched_rt_class();
6732 }
6733 #else
6734 void __init sched_init_smp(void)
6735 {
6736         sched_init_granularity();
6737 }
6738 #endif /* CONFIG_SMP */
6739
6740 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6741
6742 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6743 {
6744         return in_lock_functions(addr) ||
6745                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6746                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6747 }
6748
6749 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6750 struct task_group root_task_group;
6751 LIST_HEAD(task_groups);
6752 #endif
6753
6754 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
6755
6756 void __init sched_init(void)
6757 {
6758         int i, j;
6759         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6760
6761 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6762         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6763 #endif
6764 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6765         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6766 #endif
6767 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6768         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6769 #endif
6770         if (alloc_size) {
6771                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6772
6773 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6774                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6775                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6776
6777                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6778                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6779
6780 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6781 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6782                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6783                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6784
6785                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6786                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6787
6788 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6789 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6790                 for_each_possible_cpu(i) {
6791                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
6792                         ptr += cpumask_size();
6793                 }
6794 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6795         }
6796
6797 #ifdef CONFIG_SMP
6798         init_defrootdomain();
6799 #endif
6800
6801         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6802                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6803
6804 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6805         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6806                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6807 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6808
6809 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6810         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6811         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6812         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6813         autogroup_init(&init_task);
6814
6815 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6816
6817 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
6818         root_cpuacct.cpustat = &kernel_cpustat;
6819         root_cpuacct.cpuusage = alloc_percpu(u64);
6820         /* Too early, not expected to fail */
6821         BUG_ON(!root_cpuacct.cpuusage);
6822 #endif
6823         for_each_possible_cpu(i) {
6824                 struct rq *rq;
6825
6826                 rq = cpu_rq(i);
6827                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6828                 rq->nr_running = 0;
6829                 rq->calc_load_active = 0;
6830                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6831                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6832                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6833 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6834                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6835                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6836                 /*
6837                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6838                  *
6839                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6840                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6841                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6842                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6843                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6844                  * (se->load.weight).
6845                  *
6846                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6847                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6848                  * then A0's share of the cpu resource is:
6849                  *
6850                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6851                  *
6852                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6853                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6854                  */
6855                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6856                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6857 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6858
6859                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6860 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6861                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
6862                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6863 #endif
6864
6865                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6866                         rq->cpu_load[j] = 0;
6867
6868                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6869
6870 #ifdef CONFIG_SMP
6871                 rq->sd = NULL;
6872                 rq->rd = NULL;
6873                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6874                 rq->post_schedule = 0;
6875                 rq->active_balance = 0;
6876                 rq->next_balance = jiffies;
6877                 rq->push_cpu = 0;
6878                 rq->cpu = i;
6879                 rq->online = 0;
6880                 rq->idle_stamp = 0;
6881                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6882
6883                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6884
6885                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6886 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6887                 rq->nohz_flags = 0;
6888 #endif
6889 #endif
6890                 init_rq_hrtick(rq);
6891                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6892         }
6893
6894         set_load_weight(&init_task);
6895
6896 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6897         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6898 #endif
6899
6900 #ifdef CONFIG_