]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/sched.c
llist: Move cpu_relax() to after the cmpxchg()
[linux.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.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/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched_cpupri.h"
83 #include "workqueue_sched.h"
84 #include "sched_autogroup.h"
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/sched.h>
88
89 /*
90  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
91  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
92  * and back.
93  */
94 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
95 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
96 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
97
98 /*
99  * 'User priority' is the nice value converted to something we
100  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
101  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
102  */
103 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
104 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
105 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
106
107 /*
108  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
109  */
110 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
111
112 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
113 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
114
115 /*
116  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
117  *
118  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
119  * Timeslices get refilled after they expire.
120  */
121 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
122
123 /*
124  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
125  */
126 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
127
128 static inline int rt_policy(int policy)
129 {
130         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
131                 return 1;
132         return 0;
133 }
134
135 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
136 {
137         return rt_policy(p->policy);
138 }
139
140 /*
141  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
142  */
143 struct rt_prio_array {
144         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
145         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
146 };
147
148 struct rt_bandwidth {
149         /* nests inside the rq lock: */
150         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
151         ktime_t                 rt_period;
152         u64                     rt_runtime;
153         struct hrtimer          rt_period_timer;
154 };
155
156 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
157
158 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
159
160 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
161 {
162         struct rt_bandwidth *rt_b =
163                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
164         ktime_t now;
165         int overrun;
166         int idle = 0;
167
168         for (;;) {
169                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
170                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
171
172                 if (!overrun)
173                         break;
174
175                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
176         }
177
178         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
179 }
180
181 static
182 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
183 {
184         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
185         rt_b->rt_runtime = runtime;
186
187         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
188
189         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
190                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
191         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
192 }
193
194 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
195 {
196         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
197 }
198
199 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
200 {
201         unsigned long delta;
202         ktime_t soft, hard, now;
203
204         for (;;) {
205                 if (hrtimer_active(period_timer))
206                         break;
207
208                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
209                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
210
211                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
212                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
213                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
214                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
215                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
216         }
217 }
218
219 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
220 {
221         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
222                 return;
223
224         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
225                 return;
226
227         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
229         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
230 }
231
232 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
233 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
234 {
235         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
236 }
237 #endif
238
239 /*
240  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
241  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
242  */
243 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
244
245 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
246
247 #include <linux/cgroup.h>
248
249 struct cfs_rq;
250
251 static LIST_HEAD(task_groups);
252
253 struct cfs_bandwidth {
254 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
255         raw_spinlock_t lock;
256         ktime_t period;
257         u64 quota, runtime;
258         s64 hierarchal_quota;
259         u64 runtime_expires;
260
261         int idle, timer_active;
262         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
263         struct list_head throttled_cfs_rq;
264
265         /* statistics */
266         int nr_periods, nr_throttled;
267         u64 throttled_time;
268 #endif
269 };
270
271 /* task group related information */
272 struct task_group {
273         struct cgroup_subsys_state css;
274
275 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
276         /* schedulable entities of this group on each cpu */
277         struct sched_entity **se;
278         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
279         struct cfs_rq **cfs_rq;
280         unsigned long shares;
281
282         atomic_t load_weight;
283 #endif
284
285 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
286         struct sched_rt_entity **rt_se;
287         struct rt_rq **rt_rq;
288
289         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
290 #endif
291
292         struct rcu_head rcu;
293         struct list_head list;
294
295         struct task_group *parent;
296         struct list_head siblings;
297         struct list_head children;
298
299 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
300         struct autogroup *autogroup;
301 #endif
302
303         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
304 };
305
306 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
310
311 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
312
313 /*
314  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
315  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
316  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
317  * too large, so as the shares value of a task group.
318  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
319  *  limitation from this.)
320  */
321 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
322 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
323
324 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
325 #endif
326
327 /* Default task group.
328  *      Every task in system belong to this group at bootup.
329  */
330 struct task_group root_task_group;
331
332 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
333
334 /* CFS-related fields in a runqueue */
335 struct cfs_rq {
336         struct load_weight load;
337         unsigned long nr_running, h_nr_running;
338
339         u64 exec_clock;
340         u64 min_vruntime;
341 #ifndef CONFIG_64BIT
342         u64 min_vruntime_copy;
343 #endif
344
345         struct rb_root tasks_timeline;
346         struct rb_node *rb_leftmost;
347
348         struct list_head tasks;
349         struct list_head *balance_iterator;
350
351         /*
352          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
353          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
354          */
355         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
356
357 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
358         unsigned int nr_spread_over;
359 #endif
360
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
363
364         /*
365          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
366          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
367          * (like users, containers etc.)
368          *
369          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
370          * list is used during load balance.
371          */
372         int on_list;
373         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
374         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
375
376 #ifdef CONFIG_SMP
377         /*
378          * the part of load.weight contributed by tasks
379          */
380         unsigned long task_weight;
381
382         /*
383          *   h_load = weight * f(tg)
384          *
385          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
386          * this group.
387          */
388         unsigned long h_load;
389
390         /*
391          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
392          *
393          * load_stamp is the last time we updated the load average
394          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
395          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
396          */
397         u64 load_avg;
398         u64 load_period;
399         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
400
401         unsigned long load_contribution;
402 #endif
403 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
404         int runtime_enabled;
405         u64 runtime_expires;
406         s64 runtime_remaining;
407
408         u64 throttled_timestamp;
409         int throttled, throttle_count;
410         struct list_head throttled_list;
411 #endif
412 #endif
413 };
414
415 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
416 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
417 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
418 {
419         return &tg->cfs_bandwidth;
420 }
421
422 static inline u64 default_cfs_period(void);
423 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
424 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
425
426 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
427 {
428         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
429                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
430         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
431
432         return HRTIMER_NORESTART;
433 }
434
435 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
436 {
437         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
438                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
439         ktime_t now;
440         int overrun;
441         int idle = 0;
442
443         for (;;) {
444                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
445                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
446
447                 if (!overrun)
448                         break;
449
450                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
451         }
452
453         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
454 }
455
456 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
457 {
458         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
459         cfs_b->runtime = 0;
460         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
461         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
462
463         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
464         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
465         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
466         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
467         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
468 }
469
470 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
471 {
472         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
473         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
474 }
475
476 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
477 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
478 {
479         /*
480          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
481          * period or because we're racing with the tear-down path
482          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
483          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
484          */
485         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
486                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
487                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
488                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
489
490                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
491                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
492                 if (cfs_b->timer_active)
493                         return;
494         }
495
496         cfs_b->timer_active = 1;
497         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
498 }
499
500 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
501 {
502         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
504 }
505 #else
506 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
507 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
508 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509
510 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
511 {
512         return NULL;
513 }
514 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
515 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
516
517 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
518 struct rt_rq {
519         struct rt_prio_array active;
520         unsigned long rt_nr_running;
521 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
522         struct {
523                 int curr; /* highest queued rt task prio */
524 #ifdef CONFIG_SMP
525                 int next; /* next highest */
526 #endif
527         } highest_prio;
528 #endif
529 #ifdef CONFIG_SMP
530         unsigned long rt_nr_migratory;
531         unsigned long rt_nr_total;
532         int overloaded;
533         struct plist_head pushable_tasks;
534 #endif
535         int rt_throttled;
536         u64 rt_time;
537         u64 rt_runtime;
538         /* Nests inside the rq lock: */
539         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
540
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         unsigned long rt_nr_boosted;
543
544         struct rq *rq;
545         struct list_head leaf_rt_rq_list;
546         struct task_group *tg;
547 #endif
548 };
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551
552 /*
553  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
554  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
555  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
556  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
557  * object.
558  *
559  */
560 struct root_domain {
561         atomic_t refcount;
562         atomic_t rto_count;
563         struct rcu_head rcu;
564         cpumask_var_t span;
565         cpumask_var_t online;
566
567         /*
568          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
569          * one runnable RT task.
570          */
571         cpumask_var_t rto_mask;
572         struct cpupri cpupri;
573 };
574
575 /*
576  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
577  * members (mimicking the global state we have today).
578  */
579 static struct root_domain def_root_domain;
580
581 #endif /* CONFIG_SMP */
582
583 /*
584  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
585  *
586  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
587  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
588  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
589  */
590 struct rq {
591         /* runqueue lock: */
592         raw_spinlock_t lock;
593
594         /*
595          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
596          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
597          */
598         unsigned long nr_running;
599         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
600         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
601         unsigned long last_load_update_tick;
602 #ifdef CONFIG_NO_HZ
603         u64 nohz_stamp;
604         unsigned char nohz_balance_kick;
605 #endif
606         int skip_clock_update;
607
608         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
609         struct load_weight load;
610         unsigned long nr_load_updates;
611         u64 nr_switches;
612
613         struct cfs_rq cfs;
614         struct rt_rq rt;
615
616 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
617         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
618         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
619 #endif
620 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
621         struct list_head leaf_rt_rq_list;
622 #endif
623
624         /*
625          * This is part of a global counter where only the total sum
626          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
627          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
628          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
629          */
630         unsigned long nr_uninterruptible;
631
632         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
633         unsigned long next_balance;
634         struct mm_struct *prev_mm;
635
636         u64 clock;
637         u64 clock_task;
638
639         atomic_t nr_iowait;
640
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         struct root_domain *rd;
643         struct sched_domain *sd;
644
645         unsigned long cpu_power;
646
647         unsigned char idle_at_tick;
648         /* For active balancing */
649         int post_schedule;
650         int active_balance;
651         int push_cpu;
652         struct cpu_stop_work active_balance_work;
653         /* cpu of this runqueue: */
654         int cpu;
655         int online;
656
657         u64 rt_avg;
658         u64 age_stamp;
659         u64 idle_stamp;
660         u64 avg_idle;
661 #endif
662
663 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
664         u64 prev_irq_time;
665 #endif
666 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
667         u64 prev_steal_time;
668 #endif
669 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
670         u64 prev_steal_time_rq;
671 #endif
672
673         /* calc_load related fields */
674         unsigned long calc_load_update;
675         long calc_load_active;
676
677 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
678 #ifdef CONFIG_SMP
679         int hrtick_csd_pending;
680         struct call_single_data hrtick_csd;
681 #endif
682         struct hrtimer hrtick_timer;
683 #endif
684
685 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
686         /* latency stats */
687         struct sched_info rq_sched_info;
688         unsigned long long rq_cpu_time;
689         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
690
691         /* sys_sched_yield() stats */
692         unsigned int yld_count;
693
694         /* schedule() stats */
695         unsigned int sched_switch;
696         unsigned int sched_count;
697         unsigned int sched_goidle;
698
699         /* try_to_wake_up() stats */
700         unsigned int ttwu_count;
701         unsigned int ttwu_local;
702 #endif
703
704 #ifdef CONFIG_SMP
705         struct task_struct *wake_list;
706 #endif
707 };
708
709 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
710
711
712 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
713
714 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
715 {
716 #ifdef CONFIG_SMP
717         return rq->cpu;
718 #else
719         return 0;
720 #endif
721 }
722
723 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
724         rcu_dereference_check((p), \
725                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
726
727 /*
728  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
729  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
730  *
731  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
732  * preempt-disabled sections.
733  */
734 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
735         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
736
737 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
738 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
739 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
740 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
741 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
742
743 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
744
745 /*
746  * Return the group to which this tasks belongs.
747  *
748  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
749  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
750  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
751  * we pin the task to the current cgroup.
752  */
753 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
754 {
755         struct task_group *tg;
756         struct cgroup_subsys_state *css;
757
758         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
759                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
760                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
761         tg = container_of(css, struct task_group, css);
762
763         return autogroup_task_group(p, tg);
764 }
765
766 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
767 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
768 {
769 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
770         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
771         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
772 #endif
773
774 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
775         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
776         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
777 #endif
778 }
779
780 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
781
782 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
783 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
784 {
785         return NULL;
786 }
787
788 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
789
790 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
791
792 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
793 {
794         s64 delta;
795
796         if (rq->skip_clock_update > 0)
797                 return;
798
799         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
800         rq->clock += delta;
801         update_rq_clock_task(rq, delta);
802 }
803
804 /*
805  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
806  */
807 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
808 # define const_debug __read_mostly
809 #else
810 # define const_debug static const
811 #endif
812
813 /**
814  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
815  * @cpu: the processor in question.
816  *
817  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
818  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
819  */
820 int runqueue_is_locked(int cpu)
821 {
822         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
823 }
824
825 /*
826  * Debugging: various feature bits
827  */
828
829 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
830         __SCHED_FEAT_##name ,
831
832 enum {
833 #include "sched_features.h"
834 };
835
836 #undef SCHED_FEAT
837
838 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
839         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
840
841 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
842 #include "sched_features.h"
843         0;
844
845 #undef SCHED_FEAT
846
847 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
848 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
849         #name ,
850
851 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
852 #include "sched_features.h"
853         NULL
854 };
855
856 #undef SCHED_FEAT
857
858 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
859 {
860         int i;
861
862         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
863                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
864                         seq_puts(m, "NO_");
865                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
866         }
867         seq_puts(m, "\n");
868
869         return 0;
870 }
871
872 static ssize_t
873 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
874                 size_t cnt, loff_t *ppos)
875 {
876         char buf[64];
877         char *cmp;
878         int neg = 0;
879         int i;
880
881         if (cnt > 63)
882                 cnt = 63;
883
884         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
885                 return -EFAULT;
886
887         buf[cnt] = 0;
888         cmp = strstrip(buf);
889
890         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
891                 neg = 1;
892                 cmp += 3;
893         }
894
895         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
896                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
897                         if (neg)
898                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
899                         else
900                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
901                         break;
902                 }
903         }
904
905         if (!sched_feat_names[i])
906                 return -EINVAL;
907
908         *ppos += cnt;
909
910         return cnt;
911 }
912
913 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
914 {
915         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
916 }
917
918 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
919         .open           = sched_feat_open,
920         .write          = sched_feat_write,
921         .read           = seq_read,
922         .llseek         = seq_lseek,
923         .release        = single_release,
924 };
925
926 static __init int sched_init_debug(void)
927 {
928         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
929                         &sched_feat_fops);
930
931         return 0;
932 }
933 late_initcall(sched_init_debug);
934
935 #endif
936
937 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
938
939 /*
940  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
941  * Limited because this is done with IRQs disabled.
942  */
943 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
944
945 /*
946  * period over which we average the RT time consumption, measured
947  * in ms.
948  *
949  * default: 1s
950  */
951 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
952
953 /*
954  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
955  * default: 1s
956  */
957 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
958
959 static __read_mostly int scheduler_running;
960
961 /*
962  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
963  * default: 0.95s
964  */
965 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
966
967 static inline u64 global_rt_period(void)
968 {
969         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
970 }
971
972 static inline u64 global_rt_runtime(void)
973 {
974         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
975                 return RUNTIME_INF;
976
977         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
978 }
979
980 #ifndef prepare_arch_switch
981 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
982 #endif
983 #ifndef finish_arch_switch
984 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
985 #endif
986
987 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
988 {
989         return rq->curr == p;
990 }
991
992 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
993 {
994 #ifdef CONFIG_SMP
995         return p->on_cpu;
996 #else
997         return task_current(rq, p);
998 #endif
999 }
1000
1001 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1002 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1003 {
1004 #ifdef CONFIG_SMP
1005         /*
1006          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1007          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1008          * here.
1009          */
1010         next->on_cpu = 1;
1011 #endif
1012 }
1013
1014 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1015 {
1016 #ifdef CONFIG_SMP
1017         /*
1018          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1019          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1020          * finished.
1021          */
1022         smp_wmb();
1023         prev->on_cpu = 0;
1024 #endif
1025 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1026         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1027         rq->lock.owner = current;
1028 #endif
1029         /*
1030          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1031          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1032          * prev into current:
1033          */
1034         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1035
1036         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1037 }
1038
1039 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1040 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1045          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1046          * here.
1047          */
1048         next->on_cpu = 1;
1049 #endif
1050 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1051         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1052 #else
1053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1058 {
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060         /*
1061          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1062          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1063          * finished.
1064          */
1065         smp_wmb();
1066         prev->on_cpu = 0;
1067 #endif
1068 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1069         local_irq_enable();
1070 #endif
1071 }
1072 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1073
1074 /*
1075  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1076  */
1077 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1078         __acquires(rq->lock)
1079 {
1080         struct rq *rq;
1081
1082         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1083
1084         for (;;) {
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1090         }
1091 }
1092
1093 /*
1094  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1095  */
1096 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1097         __acquires(p->pi_lock)
1098         __acquires(rq->lock)
1099 {
1100         struct rq *rq;
1101
1102         for (;;) {
1103                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1104                 rq = task_rq(p);
1105                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1106                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1107                         return rq;
1108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1109                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1114         __releases(rq->lock)
1115 {
1116         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1121         __releases(rq->lock)
1122         __releases(p->pi_lock)
1123 {
1124         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1125         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1130  */
1131 static struct rq *this_rq_lock(void)
1132         __acquires(rq->lock)
1133 {
1134         struct rq *rq;
1135
1136         local_irq_disable();
1137         rq = this_rq();
1138         raw_spin_lock(&rq->lock);
1139
1140         return rq;
1141 }
1142
1143 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1144 /*
1145  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1146  *
1147  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1148  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1149  * reschedule event.
1150  *
1151  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1152  * rq->lock.
1153  */
1154
1155 /*
1156  * Use hrtick when:
1157  *  - enabled by features
1158  *  - hrtimer is actually high res
1159  */
1160 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1161 {
1162         if (!sched_feat(HRTICK))
1163                 return 0;
1164         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1165                 return 0;
1166         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1167 }
1168
1169 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1172                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * High-resolution timer tick.
1177  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1178  */
1179 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1180 {
1181         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1182
1183         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1184
1185         raw_spin_lock(&rq->lock);
1186         update_rq_clock(rq);
1187         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1188         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1189
1190         return HRTIMER_NORESTART;
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_SMP
1194 /*
1195  * called from hardirq (IPI) context
1196  */
1197 static void __hrtick_start(void *arg)
1198 {
1199         struct rq *rq = arg;
1200
1201         raw_spin_lock(&rq->lock);
1202         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1203         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1204         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Called to set the hrtick timer state.
1209  *
1210  * called with rq->lock held and irqs disabled
1211  */
1212 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1213 {
1214         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1215         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1216
1217         hrtimer_set_expires(timer, time);
1218
1219         if (rq == this_rq()) {
1220                 hrtimer_restart(timer);
1221         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1222                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1223                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1224         }
1225 }
1226
1227 static int
1228 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1229 {
1230         int cpu = (int)(long)hcpu;
1231
1232         switch (action) {
1233         case CPU_UP_CANCELED:
1234         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1235         case CPU_DOWN_PREPARE:
1236         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1237         case CPU_DEAD:
1238         case CPU_DEAD_FROZEN:
1239                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1240                 return NOTIFY_OK;
1241         }
1242
1243         return NOTIFY_DONE;
1244 }
1245
1246 static __init void init_hrtick(void)
1247 {
1248         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1249 }
1250 #else
1251 /*
1252  * Called to set the hrtick timer state.
1253  *
1254  * called with rq->lock held and irqs disabled
1255  */
1256 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1257 {
1258         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1259                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1260 }
1261
1262 static inline void init_hrtick(void)
1263 {
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_SMP */
1266
1267 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1271
1272         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1273         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1274         rq->hrtick_csd.info = rq;
1275 #endif
1276
1277         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1278         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1279 }
1280 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1281 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1282 {
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288
1289 static inline void init_hrtick(void)
1290 {
1291 }
1292 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1293
1294 /*
1295  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1296  *
1297  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1298  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1299  * the target CPU.
1300  */
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302
1303 #ifndef tsk_is_polling
1304 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1305 #endif
1306
1307 static void resched_task(struct task_struct *p)
1308 {
1309         int cpu;
1310
1311         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1312
1313         if (test_tsk_need_resched(p))
1314                 return;
1315
1316         set_tsk_need_resched(p);
1317
1318         cpu = task_cpu(p);
1319         if (cpu == smp_processor_id())
1320                 return;
1321
1322         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1323         smp_mb();
1324         if (!tsk_is_polling(p))
1325                 smp_send_reschedule(cpu);
1326 }
1327
1328 static void resched_cpu(int cpu)
1329 {
1330         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1331         unsigned long flags;
1332
1333         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1334                 return;
1335         resched_task(cpu_curr(cpu));
1336         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1337 }
1338
1339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1340 /*
1341  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1342  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1343  *
1344  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1345  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1346  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1347  */
1348 int get_nohz_timer_target(void)
1349 {
1350         int cpu = smp_processor_id();
1351         int i;
1352         struct sched_domain *sd;
1353
1354         rcu_read_lock();
1355         for_each_domain(cpu, sd) {
1356                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1357                         if (!idle_cpu(i)) {
1358                                 cpu = i;
1359                                 goto unlock;
1360                         }
1361                 }
1362         }
1363 unlock:
1364         rcu_read_unlock();
1365         return cpu;
1366 }
1367 /*
1368  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1369  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1370  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1371  * idle system the next event might even be infinite time into the
1372  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1373  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1374  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1375  * wheel for the next timer event.
1376  */
1377 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1378 {
1379         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1380
1381         if (cpu == smp_processor_id())
1382                 return;
1383
1384         /*
1385          * This is safe, as this function is called with the timer
1386          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1387          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1388          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1389          * timer into account automatically.
1390          */
1391         if (rq->curr != rq->idle)
1392                 return;
1393
1394         /*
1395          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1396          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1397          * idle task through an additional NOOP schedule()
1398          */
1399         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1400
1401         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1402         smp_mb();
1403         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1404                 smp_send_reschedule(cpu);
1405 }
1406
1407 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1408
1409 static u64 sched_avg_period(void)
1410 {
1411         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1412 }
1413
1414 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1415 {
1416         s64 period = sched_avg_period();
1417
1418         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1419                 /*
1420                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1421                  * optimising this loop into a divmod call.
1422                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1423                  */
1424                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1425                 rq->age_stamp += period;
1426                 rq->rt_avg /= 2;
1427         }
1428 }
1429
1430 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1431 {
1432         rq->rt_avg += rt_delta;
1433         sched_avg_update(rq);
1434 }
1435
1436 #else /* !CONFIG_SMP */
1437 static void resched_task(struct task_struct *p)
1438 {
1439         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1440         set_tsk_need_resched(p);
1441 }
1442
1443 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1444 {
1445 }
1446
1447 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1448 {
1449 }
1450 #endif /* CONFIG_SMP */
1451
1452 #if BITS_PER_LONG == 32
1453 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1454 #else
1455 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1456 #endif
1457
1458 #define WMULT_SHIFT     32
1459
1460 /*
1461  * Shift right and round:
1462  */
1463 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1464
1465 /*
1466  * delta *= weight / lw
1467  */
1468 static unsigned long
1469 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1470                 struct load_weight *lw)
1471 {
1472         u64 tmp;
1473
1474         /*
1475          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1476          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1477          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1478          */
1479         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1480                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1481         else
1482                 tmp = (u64)delta_exec;
1483
1484         if (!lw->inv_weight) {
1485                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1486
1487                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1488                         lw->inv_weight = 1;
1489                 else if (unlikely(!w))
1490                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1491                 else
1492                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1493         }
1494
1495         /*
1496          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1497          */
1498         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1499                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1500                         WMULT_SHIFT/2);
1501         else
1502                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1503
1504         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1505 }
1506
1507 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1508 {
1509         lw->weight += inc;
1510         lw->inv_weight = 0;
1511 }
1512
1513 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1514 {
1515         lw->weight -= dec;
1516         lw->inv_weight = 0;
1517 }
1518
1519 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1520 {
1521         lw->weight = w;
1522         lw->inv_weight = 0;
1523 }
1524
1525 /*
1526  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1527  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1528  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1529  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1530  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1531  * slice expiry etc.
1532  */
1533
1534 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1535 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1536
1537 /*
1538  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1539  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1540  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1541  * that remained on nice 0.
1542  *
1543  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1544  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1545  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1546  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1547  * the relative distance between them is ~25%.)
1548  */
1549 static const int prio_to_weight[40] = {
1550  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1551  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1552  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1553  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1554  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1555  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1556  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1557  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1558 };
1559
1560 /*
1561  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1562  *
1563  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1564  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1565  * into multiplications:
1566  */
1567 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1568  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1569  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1570  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1571  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1572  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1573  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1574  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1575  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1576 };
1577
1578 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1579 enum cpuacct_stat_index {
1580         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1581         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1582
1583         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1584 };
1585
1586 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1587 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1588 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1589                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1590 #else
1591 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1592 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1593                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1594 #endif
1595
1596 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1597 {
1598         update_load_add(&rq->load, load);
1599 }
1600
1601 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1602 {
1603         update_load_sub(&rq->load, load);
1604 }
1605
1606 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1607                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1608 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1609
1610 /*
1611  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1612  * node and @up when leaving it for the final time.
1613  *
1614  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1615  */
1616 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1617                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1618 {
1619         struct task_group *parent, *child;
1620         int ret;
1621
1622         parent = from;
1623
1624 down:
1625         ret = (*down)(parent, data);
1626         if (ret)
1627                 goto out;
1628         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1629                 parent = child;
1630                 goto down;
1631
1632 up:
1633                 continue;
1634         }
1635         ret = (*up)(parent, data);
1636         if (ret || parent == from)
1637                 goto out;
1638
1639         child = parent;
1640         parent = parent->parent;
1641         if (parent)
1642                 goto up;
1643 out:
1644         return ret;
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1649  * leaving it for the final time.
1650  *
1651  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1652  */
1653
1654 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1655 {
1656         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1657 }
1658
1659 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1660 {
1661         return 0;
1662 }
1663 #endif
1664
1665 #ifdef CONFIG_SMP
1666 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1667 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1668 {
1669         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1674  * according to the scheduling class and "nice" value.
1675  *
1676  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1677  * balance conservatively.
1678  */
1679 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1680 {
1681         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1682         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1683
1684         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1685                 return total;
1686
1687         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1692  * according to the scheduling class and "nice" value.
1693  */
1694 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1695 {
1696         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1697         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1698
1699         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1700                 return total;
1701
1702         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1703 }
1704
1705 static unsigned long power_of(int cpu)
1706 {
1707         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1708 }
1709
1710 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1711
1712 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1713 {
1714         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1715         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1716
1717         if (nr_running)
1718                 return rq->load.weight / nr_running;
1719
1720         return 0;
1721 }
1722
1723 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1724
1725 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1726
1727 /*
1728  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1729  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1730  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1731  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1732  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1733  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1734  */
1735 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1736         __releases(this_rq->lock)
1737         __acquires(busiest->lock)
1738         __acquires(this_rq->lock)
1739 {
1740         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1741         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1742
1743         return 1;
1744 }
1745
1746 #else
1747 /*
1748  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1749  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1750  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1751  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1752  * regardless of entry order into the function.
1753  */
1754 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1755         __releases(this_rq->lock)
1756         __acquires(busiest->lock)
1757         __acquires(this_rq->lock)
1758 {
1759         int ret = 0;
1760
1761         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1762                 if (busiest < this_rq) {
1763                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1764                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1765                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1766                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1767                         ret = 1;
1768                 } else
1769                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1770                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1771         }
1772         return ret;
1773 }
1774
1775 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1776
1777 /*
1778  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1779  */
1780 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1781 {
1782         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1783                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1784                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1785                 BUG_ON(1);
1786         }
1787
1788         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1789 }
1790
1791 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1792         __releases(busiest->lock)
1793 {
1794         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1795         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1796 }
1797
1798 /*
1799  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1800  *
1801  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1802  * you need to do so manually before calling.
1803  */
1804 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1805         __acquires(rq1->lock)
1806         __acquires(rq2->lock)
1807 {
1808         BUG_ON(!irqs_disabled());
1809         if (rq1 == rq2) {
1810                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1811                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1812         } else {
1813                 if (rq1 < rq2) {
1814                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1815                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1816                 } else {
1817                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1818                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1819                 }
1820         }
1821 }
1822
1823 /*
1824  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1825  *
1826  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1827  * you need to do so manually after calling.
1828  */
1829 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1830         __releases(rq1->lock)
1831         __releases(rq2->lock)
1832 {
1833         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1834         if (rq1 != rq2)
1835                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1836         else
1837                 __release(rq2->lock);
1838 }
1839
1840 #else /* CONFIG_SMP */
1841
1842 /*
1843  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1844  *
1845  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1846  * you need to do so manually before calling.
1847  */
1848 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1849         __acquires(rq1->lock)
1850         __acquires(rq2->lock)
1851 {
1852         BUG_ON(!irqs_disabled());
1853         BUG_ON(rq1 != rq2);
1854         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1855         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1856 }
1857
1858 /*
1859  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1860  *
1861  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1862  * you need to do so manually after calling.
1863  */
1864 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1865         __releases(rq1->lock)
1866         __releases(rq2->lock)
1867 {
1868         BUG_ON(rq1 != rq2);
1869         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1870         __release(rq2->lock);
1871 }
1872
1873 #endif
1874
1875 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1876 static void update_sysctl(void);
1877 static int get_update_sysctl_factor(void);
1878 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1879
1880 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1881 {
1882         set_task_rq(p, cpu);
1883 #ifdef CONFIG_SMP
1884         /*
1885          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1886          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1887          * per-task data have been completed by this moment.
1888          */
1889         smp_wmb();
1890         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1891 #endif
1892 }
1893
1894 static const struct sched_class rt_sched_class;
1895
1896 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1897 #define for_each_class(class) \
1898    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1899
1900 #include "sched_stats.h"
1901
1902 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1903 {
1904         rq->nr_running++;
1905 }
1906
1907 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1908 {
1909         rq->nr_running--;
1910 }
1911
1912 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1913 {
1914         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1915         struct load_weight *load = &p->se.load;
1916
1917         /*
1918          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1919          */
1920         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1921                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1922                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1923                 return;
1924         }
1925
1926         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1927         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1928 }
1929
1930 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1931 {
1932         update_rq_clock(rq);
1933         sched_info_queued(p);
1934         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1935 }
1936
1937 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1938 {
1939         update_rq_clock(rq);
1940         sched_info_dequeued(p);
1941         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * activate_task - move a task to the runqueue.
1946  */
1947 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1948 {
1949         if (task_contributes_to_load(p))
1950                 rq->nr_uninterruptible--;
1951
1952         enqueue_task(rq, p, flags);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1957  */
1958 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1959 {
1960         if (task_contributes_to_load(p))
1961                 rq->nr_uninterruptible++;
1962
1963         dequeue_task(rq, p, flags);
1964 }
1965
1966 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1967
1968 /*
1969  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1970  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1971  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1972  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1973  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1974  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1975  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1976  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1977  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1978  */
1979 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1980 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1981
1982 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1983 static int sched_clock_irqtime;
1984
1985 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1986 {
1987         sched_clock_irqtime = 1;
1988 }
1989
1990 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1991 {
1992         sched_clock_irqtime = 0;
1993 }
1994
1995 #ifndef CONFIG_64BIT
1996 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1997
1998 static inline void irq_time_write_begin(void)
1999 {
2000         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2001         smp_wmb();
2002 }
2003
2004 static inline void irq_time_write_end(void)
2005 {
2006         smp_wmb();
2007         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2008 }
2009
2010 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2011 {
2012         u64 irq_time;
2013         unsigned seq;
2014
2015         do {
2016                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2017                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2018                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2019         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2020
2021         return irq_time;
2022 }
2023 #else /* CONFIG_64BIT */
2024 static inline void irq_time_write_begin(void)
2025 {
2026 }
2027
2028 static inline void irq_time_write_end(void)
2029 {
2030 }
2031
2032 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2033 {
2034         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2035 }
2036 #endif /* CONFIG_64BIT */
2037
2038 /*
2039  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2040  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2041  */
2042 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2043 {
2044         unsigned long flags;
2045         s64 delta;
2046         int cpu;
2047
2048         if (!sched_clock_irqtime)
2049                 return;
2050
2051         local_irq_save(flags);
2052
2053         cpu = smp_processor_id();
2054         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2055         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2056
2057         irq_time_write_begin();
2058         /*
2059          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2060          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2061          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2062          * that do not consume any time, but still wants to run.
2063          */
2064         if (hardirq_count())
2065                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2066         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2067                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2068
2069         irq_time_write_end();
2070         local_irq_restore(flags);
2071 }
2072 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2073
2074 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2075
2076 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2077 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2078 {
2079         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2080                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2081
2082         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2083 }
2084 #endif
2085
2086 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2087 {
2088 /*
2089  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2090  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2091  */
2092 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2093         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2094 #endif
2095 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2096         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2097
2098         /*
2099          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2100          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2101          * {soft,}irq region.
2102          *
2103          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2104          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2105          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2106          * monotonic.
2107          *
2108          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2109          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2110          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2111          * atomic ops.
2112          */
2113         if (irq_delta > delta)
2114                 irq_delta = delta;
2115
2116         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2117         delta -= irq_delta;
2118 #endif
2119 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2120         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2121                 u64 st;
2122
2123                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2124                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2125
2126                 if (unlikely(steal > delta))
2127                         steal = delta;
2128
2129                 st = steal_ticks(steal);
2130                 steal = st * TICK_NSEC;
2131
2132                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2133
2134                 delta -= steal;
2135         }
2136 #endif
2137
2138         rq->clock_task += delta;
2139
2140 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2141         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2142                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2143 #endif
2144 }
2145
2146 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2147 static int irqtime_account_hi_update(void)
2148 {
2149         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2150         unsigned long flags;
2151         u64 latest_ns;
2152         int ret = 0;
2153
2154         local_irq_save(flags);
2155         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2156         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2157                 ret = 1;
2158         local_irq_restore(flags);
2159         return ret;
2160 }
2161
2162 static int irqtime_account_si_update(void)
2163 {
2164         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2165         unsigned long flags;
2166         u64 latest_ns;
2167         int ret = 0;
2168
2169         local_irq_save(flags);
2170         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2171         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2172                 ret = 1;
2173         local_irq_restore(flags);
2174         return ret;
2175 }
2176
2177 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2178
2179 #define sched_clock_irqtime     (0)
2180
2181 #endif
2182
2183 #include "sched_idletask.c"
2184 #include "sched_fair.c"
2185 #include "sched_rt.c"
2186 #include "sched_autogroup.c"
2187 #include "sched_stoptask.c"
2188 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2189 # include "sched_debug.c"
2190 #endif
2191
2192 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2193 {
2194         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2195         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2196
2197         if (stop) {
2198                 /*
2199                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2200                  * userspace knows about and won't get confused about.
2201                  *
2202                  * Also, it will make PI more or less work without too
2203                  * much confusion -- but then, stop work should not
2204                  * rely on PI working anyway.
2205                  */
2206                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2207
2208                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2209         }
2210
2211         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2212
2213         if (old_stop) {
2214                 /*
2215                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2216                  * it can die in pieces.
2217                  */
2218                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2219         }
2220 }
2221
2222 /*
2223  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2224  */
2225 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2226 {
2227         return p->static_prio;
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2232  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2233  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2234  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2235  * estimator recalculates.
2236  */
2237 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2238 {
2239         int prio;
2240
2241         if (task_has_rt_policy(p))
2242                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2243         else
2244                 prio = __normal_prio(p);
2245         return prio;
2246 }
2247
2248 /*
2249  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2250  * taken into account by the scheduler. This value might
2251  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2252  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2253  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2254  */
2255 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2256 {
2257         p->normal_prio = normal_prio(p);
2258         /*
2259          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2260          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2261          * to the normal priority:
2262          */
2263         if (!rt_prio(p->prio))
2264                 return p->normal_prio;
2265         return p->prio;
2266 }
2267
2268 /**
2269  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2270  * @p: the task in question.
2271  */
2272 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2273 {
2274         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2275 }
2276
2277 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2278                                        const struct sched_class *prev_class,
2279                                        int oldprio)
2280 {
2281         if (prev_class != p->sched_class) {
2282                 if (prev_class->switched_from)
2283                         prev_class->switched_from(rq, p);
2284                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2285         } else if (oldprio != p->prio)
2286                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2287 }
2288
2289 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2290 {
2291         const struct sched_class *class;
2292
2293         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2294                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2295         } else {
2296                 for_each_class(class) {
2297                         if (class == rq->curr->sched_class)
2298                                 break;
2299                         if (class == p->sched_class) {
2300                                 resched_task(rq->curr);
2301                                 break;
2302                         }
2303                 }
2304         }
2305
2306         /*
2307          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2308          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2309          */
2310         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2311                 rq->skip_clock_update = 1;
2312 }
2313
2314 #ifdef CONFIG_SMP
2315 /*
2316  * Is this task likely cache-hot:
2317  */
2318 static int
2319 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2320 {
2321         s64 delta;
2322
2323         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2324                 return 0;
2325
2326         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2327                 return 0;
2328
2329         /*
2330          * Buddy candidates are cache hot:
2331          */
2332         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2333                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2334                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2335                 return 1;
2336
2337         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2338                 return 1;
2339         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2340                 return 0;
2341
2342         delta = now - p->se.exec_start;
2343
2344         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2345 }
2346
2347 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2348 {
2349 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2350         /*
2351          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2352          * ttwu() will sort out the placement.
2353          */
2354         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2355                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2356
2357 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2358         /*
2359          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2360          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2361          *
2362          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2363          * see set_task_rq().
2364          *
2365          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2366          * task_rq_lock().
2367          */
2368         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2369                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2370 #endif
2371 #endif
2372
2373         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2374
2375         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2376                 p->se.nr_migrations++;
2377                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2378         }
2379
2380         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2381 }
2382
2383 struct migration_arg {
2384         struct task_struct *task;
2385         int dest_cpu;
2386 };
2387
2388 static int migration_cpu_stop(void *data);
2389
2390 /*
2391  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2392  *
2393  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2394  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2395  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2396  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2397  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2398  * @p has remained unscheduled the whole time.
2399  *
2400  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2401  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2402  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2403  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2404  * waiting to become inactive.
2405  */
2406 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2407 {
2408         unsigned long flags;
2409         int running, on_rq;
2410         unsigned long ncsw;
2411         struct rq *rq;
2412
2413         for (;;) {
2414                 /*
2415                  * We do the initial early heuristics without holding
2416                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2417                  * the runqueue lock when things look like they will
2418                  * work out!
2419                  */
2420                 rq = task_rq(p);
2421
2422                 /*
2423                  * If the task is actively running on another CPU
2424                  * still, just relax and busy-wait without holding
2425                  * any locks.
2426                  *
2427                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2428                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2429                  * But we don't care, since "task_running()" will
2430                  * return false if the runqueue has changed and p
2431                  * is actually now running somewhere else!
2432                  */
2433                 while (task_running(rq, p)) {
2434                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2435                                 return 0;
2436                         cpu_relax();
2437                 }
2438
2439                 /*
2440                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2441                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2442                  * just go back and repeat.
2443                  */
2444                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2445                 trace_sched_wait_task(p);
2446                 running = task_running(rq, p);
2447                 on_rq = p->on_rq;
2448                 ncsw = 0;
2449                 if (!match_state || p->state == match_state)
2450                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2451                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2452
2453                 /*
2454                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2455                  */
2456                 if (unlikely(!ncsw))
2457                         break;
2458
2459                 /*
2460                  * Was it really running after all now that we
2461                  * checked with the proper locks actually held?
2462                  *
2463                  * Oops. Go back and try again..
2464                  */
2465                 if (unlikely(running)) {
2466                         cpu_relax();
2467                         continue;
2468                 }
2469
2470                 /*
2471                  * It's not enough that it's not actively running,
2472                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2473                  * preempted!
2474                  *
2475                  * So if it was still runnable (but just not actively
2476                  * running right now), it's preempted, and we should
2477                  * yield - it could be a while.
2478                  */
2479                 if (unlikely(on_rq)) {
2480                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2481
2482                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2483                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2484                         continue;
2485                 }
2486
2487                 /*
2488                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2489                  * runnable, which means that it will never become
2490                  * running in the future either. We're all done!
2491                  */
2492                 break;
2493         }
2494
2495         return ncsw;
2496 }
2497
2498 /***
2499  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2500  * @p: the to-be-kicked thread
2501  *
2502  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2503  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2504  *
2505  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2506  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2507  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2508  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2509  * achieved as well.
2510  */
2511 void kick_process(struct task_struct *p)
2512 {
2513         int cpu;
2514
2515         preempt_disable();
2516         cpu = task_cpu(p);
2517         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2518                 smp_send_reschedule(cpu);
2519         preempt_enable();
2520 }
2521 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2522 #endif /* CONFIG_SMP */
2523
2524 #ifdef CONFIG_SMP
2525 /*
2526  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2527  */
2528 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2529 {
2530         int dest_cpu;
2531         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2532
2533         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2534         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2535                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2536                         return dest_cpu;
2537
2538         /* Any allowed, online CPU? */
2539         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2540         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2541                 return dest_cpu;
2542
2543         /* No more Mr. Nice Guy. */
2544         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2545         /*
2546          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2547          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2548          * leave kernel.
2549          */
2550         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2551                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2552                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2553         }
2554
2555         return dest_cpu;
2556 }
2557
2558 /*
2559  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2560  */
2561 static inline
2562 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2563 {
2564         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2565
2566         /*
2567          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2568          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2569          * cpu.
2570          *
2571          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2572          *
2573          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2574          *   not worry about this generic constraint ]
2575          */
2576         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2577                      !cpu_online(cpu)))
2578                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2579
2580         return cpu;
2581 }
2582
2583 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2584 {
2585         s64 diff = sample - *avg;
2586         *avg += diff >> 3;
2587 }
2588 #endif
2589
2590 static void
2591 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2592 {
2593 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2594         struct rq *rq = this_rq();
2595
2596 #ifdef CONFIG_SMP
2597         int this_cpu = smp_processor_id();
2598
2599         if (cpu == this_cpu) {
2600                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2601                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2602         } else {
2603                 struct sched_domain *sd;
2604
2605                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2606                 rcu_read_lock();
2607                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2608                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2609                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2610                                 break;
2611                         }
2612                 }
2613                 rcu_read_unlock();
2614         }
2615
2616         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2617                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2618
2619 #endif /* CONFIG_SMP */
2620
2621         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2622         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2623
2624         if (wake_flags & WF_SYNC)
2625                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2626
2627 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2628 }
2629
2630 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2631 {
2632         activate_task(rq, p, en_flags);
2633         p->on_rq = 1;
2634
2635         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2636         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2637                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2638 }
2639
2640 /*
2641  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2642  */
2643 static void
2644 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2645 {
2646         trace_sched_wakeup(p, true);
2647         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2648
2649         p->state = TASK_RUNNING;
2650 #ifdef CONFIG_SMP
2651         if (p->sched_class->task_woken)
2652                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2653
2654         if (rq->idle_stamp) {
2655                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2656                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2657
2658                 if (delta > max)
2659                         rq->avg_idle = max;
2660                 else
2661                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2662                 rq->idle_stamp = 0;
2663         }
2664 #endif
2665 }
2666
2667 static void
2668 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2669 {
2670 #ifdef CONFIG_SMP
2671         if (p->sched_contributes_to_load)
2672                 rq->nr_uninterruptible--;
2673 #endif
2674
2675         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2676         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2677 }
2678
2679 /*
2680  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2681  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2682  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2683  * the task is still ->on_rq.
2684  */
2685 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2686 {
2687         struct rq *rq;
2688         int ret = 0;
2689
2690         rq = __task_rq_lock(p);
2691         if (p->on_rq) {
2692                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2693                 ret = 1;
2694         }
2695         __task_rq_unlock(rq);
2696
2697         return ret;
2698 }
2699
2700 #ifdef CONFIG_SMP
2701 static void sched_ttwu_do_pending(struct task_struct *list)
2702 {
2703         struct rq *rq = this_rq();
2704
2705         raw_spin_lock(&rq->lock);
2706
2707         while (list) {
2708                 struct task_struct *p = list;
2709                 list = list->wake_entry;
2710                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2711         }
2712
2713         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2714 }
2715
2716 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2717
2718 static void sched_ttwu_pending(void)
2719 {
2720         struct rq *rq = this_rq();
2721         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2722
2723         if (!list)
2724                 return;
2725
2726         sched_ttwu_do_pending(list);
2727 }
2728
2729 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2730
2731 void scheduler_ipi(void)
2732 {
2733         struct rq *rq = this_rq();
2734         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2735
2736         if (!list)
2737                 return;
2738
2739         /*
2740          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2741          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2742          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2743          * we do call them.
2744          *
2745          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2746          * properly.
2747          *
2748          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2749          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2750          * somewhat pessimize the simple resched case.
2751          */
2752         irq_enter();
2753         sched_ttwu_do_pending(list);
2754         irq_exit();
2755 }
2756
2757 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2758 {
2759         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2760         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2761
2762         for (;;) {
2763                 struct task_struct *old = next;
2764
2765                 p->wake_entry = next;
2766                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2767                 if (next == old)
2768                         break;
2769         }
2770
2771         if (!next)
2772                 smp_send_reschedule(cpu);
2773 }
2774
2775 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2776 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2777 {
2778         struct rq *rq;
2779         int ret = 0;
2780
2781         rq = __task_rq_lock(p);
2782         if (p->on_cpu) {
2783                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2784                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2785                 ret = 1;
2786         }
2787         __task_rq_unlock(rq);
2788
2789         return ret;
2790
2791 }
2792 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2793 #endif /* CONFIG_SMP */
2794
2795 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2796 {
2797         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2798
2799 #if defined(CONFIG_SMP)
2800         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2801                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2802                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2803                 return;
2804         }
2805 #endif
2806
2807         raw_spin_lock(&rq->lock);
2808         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2809         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2810 }
2811
2812 /**
2813  * try_to_wake_up - wake up a thread
2814  * @p: the thread to be awakened
2815  * @state: the mask of task states that can be woken
2816  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2817  *
2818  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2819  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2820  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2821  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2822  * runnable without the overhead of this.
2823  *
2824  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2825  * or @state didn't match @p's state.
2826  */
2827 static int
2828 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2829 {
2830         unsigned long flags;
2831         int cpu, success = 0;
2832
2833         smp_wmb();
2834         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2835         if (!(p->state & state))
2836                 goto out;
2837
2838         success = 1; /* we're going to change ->state */
2839         cpu = task_cpu(p);
2840
2841         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2842                 goto stat;
2843
2844 #ifdef CONFIG_SMP
2845         /*
2846          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2847          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2848          */
2849         while (p->on_cpu) {
2850 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2851                 /*
2852                  * In case the architecture enables interrupts in
2853                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2854                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2855                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2856                  * remote wakeup.
2857                  */
2858                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2859                         goto stat;
2860 #else
2861                 cpu_relax();
2862 #endif
2863         }
2864         /*
2865          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2866          */
2867         smp_rmb();
2868
2869         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2870         p->state = TASK_WAKING;
2871
2872         if (p->sched_class->task_waking)
2873                 p->sched_class->task_waking(p);
2874
2875         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2876         if (task_cpu(p) != cpu) {
2877                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2878                 set_task_cpu(p, cpu);
2879         }
2880 #endif /* CONFIG_SMP */
2881
2882         ttwu_queue(p, cpu);
2883 stat:
2884         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2885 out:
2886         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2887
2888         return success;
2889 }
2890
2891 /**
2892  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2893  * @p: the thread to be awakened
2894  *
2895  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2896  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2897  * the current task.
2898  */
2899 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2900 {
2901         struct rq *rq = task_rq(p);
2902
2903         BUG_ON(rq != this_rq());
2904         BUG_ON(p == current);
2905         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2906
2907         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2908                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2909                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2910                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2911         }
2912
2913         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2914                 goto out;
2915
2916         if (!p->on_rq)
2917                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2918
2919         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2920         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2921 out:
2922         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2923 }
2924
2925 /**
2926  * wake_up_process - Wake up a specific process
2927  * @p: The process to be woken up.
2928  *
2929  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2930  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2931  * running.
2932  *
2933  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2934  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2935  */
2936 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2937 {
2938         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2939 }
2940 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2941
2942 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2943 {
2944         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2945 }
2946
2947 /*
2948  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2949  * p is forked by current.
2950  *
2951  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2952  */
2953 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2954 {
2955         p->on_rq                        = 0;
2956
2957         p->se.on_rq                     = 0;
2958         p->se.exec_start                = 0;
2959         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2960         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2961         p->se.nr_migrations             = 0;
2962         p->se.vruntime                  = 0;
2963         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2964
2965 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2966         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2967 #endif
2968
2969         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2970
2971 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2972         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2973 #endif
2974 }
2975
2976 /*
2977  * fork()/clone()-time setup:
2978  */
2979 void sched_fork(struct task_struct *p)
2980 {
2981         unsigned long flags;
2982         int cpu = get_cpu();
2983
2984         __sched_fork(p);
2985         /*
2986          * We mark the process as running here. This guarantees that
2987          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2988          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2989          */
2990         p->state = TASK_RUNNING;
2991
2992         /*
2993          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2994          */
2995         p->prio = current->normal_prio;
2996
2997         /*
2998          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2999          */
3000         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
3001                 if (task_has_rt_policy(p)) {
3002                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3003                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3004                         p->rt_priority = 0;
3005                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3006                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3007
3008                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3009                 set_load_weight(p);
3010
3011                 /*
3012                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3013                  * fulfilled its duty:
3014                  */
3015                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3016         }
3017
3018         if (!rt_prio(p->prio))
3019                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3020
3021         if (p->sched_class->task_fork)
3022                 p->sched_class->task_fork(p);
3023
3024         /*
3025          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3026          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3027          * is ran before sched_fork().
3028          *
3029          * Silence PROVE_RCU.
3030          */
3031         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3032         set_task_cpu(p, cpu);
3033         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3034
3035 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3036         if (likely(sched_info_on()))
3037                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3038 #endif
3039 #if defined(CONFIG_SMP)
3040         p->on_cpu = 0;
3041 #endif
3042 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3043         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3044         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3045 #endif
3046 #ifdef CONFIG_SMP
3047         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3048 #endif
3049
3050         put_cpu();
3051 }
3052
3053 /*
3054  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3055  *
3056  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3057  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3058  * on the runqueue and wakes it.
3059  */
3060 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3061 {
3062         unsigned long flags;
3063         struct rq *rq;
3064
3065         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3066 #ifdef CONFIG_SMP
3067         /*
3068          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3069          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3070          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3071          */
3072         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3073 #endif
3074
3075         rq = __task_rq_lock(p);
3076         activate_task(rq, p, 0);
3077         p->on_rq = 1;
3078         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3079         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3080 #ifdef CONFIG_SMP
3081         if (p->sched_class->task_woken)
3082                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3083 #endif
3084         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3085 }
3086
3087 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3088
3089 /**
3090  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3091  * @notifier: notifier struct to register
3092  */
3093 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3094 {
3095         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3096 }
3097 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3098
3099 /**
3100  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3101  * @notifier: notifier struct to unregister
3102  *
3103  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3104  */
3105 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3106 {
3107         hlist_del(&notifier->link);
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3110
3111 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3112 {
3113         struct preempt_notifier *notifier;
3114         struct hlist_node *node;
3115
3116         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3117                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3118 }
3119
3120 static void
3121 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3122                                  struct task_struct *next)
3123 {
3124         struct preempt_notifier *notifier;
3125         struct hlist_node *node;
3126
3127         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3128                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3129 }
3130
3131 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3132
3133 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3134 {
3135 }
3136
3137 static void
3138 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3139                                  struct task_struct *next)
3140 {
3141 }
3142
3143 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3144
3145 /**
3146  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3147  * @rq: the runqueue preparing to switch
3148  * @prev: the current task that is being switched out
3149  * @next: the task we are going to switch to.
3150  *
3151  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3152  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3153  * switch.
3154  *
3155  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3156  * hooks.
3157  */
3158 static inline void
3159 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3160                     struct task_struct *next)
3161 {
3162         sched_info_switch(prev, next);
3163         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3164         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3165         prepare_lock_switch(rq, next);
3166         prepare_arch_switch(next);
3167         trace_sched_switch(prev, next);
3168 }
3169
3170 /**
3171  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3172  * @rq: runqueue associated with task-switch
3173  * @prev: the thread we just switched away from.
3174  *
3175  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3176  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3177  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3178  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3179  *
3180  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3181  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3182  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3183  * details.)
3184  */
3185 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3186         __releases(rq->lock)
3187 {
3188         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3189         long prev_state;
3190
3191         rq->prev_mm = NULL;
3192
3193         /*
3194          * A task struct has one reference for the use as "current".
3195          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3196          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3197          * the scheduled task must drop that reference.
3198          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3199          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3200          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3201          * be dropped twice.
3202          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3203          */
3204         prev_state = prev->state;
3205         finish_arch_switch(prev);
3206 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3207         local_irq_disable();
3208 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3209         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3210 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3211         local_irq_enable();
3212 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3213         finish_lock_switch(rq, prev);
3214
3215         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3216         if (mm)
3217                 mmdrop(mm);
3218         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3219                 /*
3220                  * Remove function-return probe instances associated with this
3221                  * task and put them back on the free list.
3222                  */
3223                 kprobe_flush_task(prev);
3224                 put_task_struct(prev);
3225         }
3226 }
3227
3228 #ifdef CONFIG_SMP
3229
3230 /* assumes rq->lock is held */
3231 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3232 {
3233         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3234                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3235 }
3236
3237 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3238 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3239 {
3240         if (rq->post_schedule) {
3241                 unsigned long flags;
3242
3243                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3244                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3245                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3246                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3247
3248                 rq->post_schedule = 0;
3249         }
3250 }
3251
3252 #else
3253
3254 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3255 {
3256 }
3257
3258 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3259 {
3260 }
3261
3262 #endif
3263
3264 /**
3265  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3266  * @prev: the thread we just switched away from.
3267  */
3268 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3269         __releases(rq->lock)
3270 {
3271         struct rq *rq = this_rq();
3272
3273         finish_task_switch(rq, prev);
3274
3275         /*
3276          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3277          * task_switch?
3278          */
3279         post_schedule(rq);
3280
3281 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3282         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3283         preempt_enable();
3284 #endif
3285         if (current->set_child_tid)
3286                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3287 }
3288
3289 /*
3290  * context_switch - switch to the new MM and the new
3291  * thread's register state.
3292  */
3293 static inline void
3294 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3295                struct task_struct *next)
3296 {
3297         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3298
3299         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3300
3301         mm = next->mm;
3302         oldmm = prev->active_mm;
3303         /*
3304          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3305          * combine the page table reload and the switch backend into
3306          * one hypercall.
3307          */
3308         arch_start_context_switch(prev);
3309
3310         if (!mm) {
3311                 next->active_mm = oldmm;
3312                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3313                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3314         } else
3315                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3316
3317         if (!prev->mm) {
3318                 prev->active_mm = NULL;
3319                 rq->prev_mm = oldmm;
3320         }
3321         /*
3322          * Since the runqueue lock will be released by the next
3323          * task (which is an invalid locking op but in the case
3324          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3325          * do an early lockdep release here:
3326          */
3327 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3328         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3329 #endif
3330
3331         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3332         switch_to(prev, next, prev);
3333
3334         barrier();
3335         /*
3336          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3337          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3338          * frame will be invalid.
3339          */
3340         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3341 }
3342
3343 /*
3344  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3345  *
3346  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3347  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3348  * number of context switches performed since bootup.
3349  */
3350 unsigned long nr_running(void)
3351 {
3352         unsigned long i, sum = 0;
3353
3354         for_each_online_cpu(i)
3355                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3356
3357         return sum;
3358 }
3359
3360 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3361 {
3362         unsigned long i, sum = 0;
3363
3364         for_each_possible_cpu(i)
3365                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3366
3367         /*
3368          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3369          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3370          */
3371         if (unlikely((long)sum < 0))
3372                 sum = 0;
3373
3374         return sum;
3375 }
3376
3377 unsigned long long nr_context_switches(void)
3378 {
3379         int i;
3380         unsigned long long sum = 0;
3381
3382         for_each_possible_cpu(i)
3383                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3384
3385         return sum;
3386 }
3387
3388 unsigned long nr_iowait(void)
3389 {
3390         unsigned long i, sum = 0;
3391
3392         for_each_possible_cpu(i)
3393                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3394
3395         return sum;
3396 }
3397
3398 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3399 {
3400         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3401         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3402 }
3403
3404 unsigned long this_cpu_load(void)
3405 {
3406         struct rq *this = this_rq();
3407         return this->cpu_load[0];
3408 }
3409
3410
3411 /* Variables and functions for calc_load */
3412 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3413 static unsigned long calc_load_update;
3414 unsigned long avenrun[3];
3415 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3416
3417 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3418 {
3419         long nr_active, delta = 0;
3420
3421         nr_active = this_rq->nr_running;
3422         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3423
3424         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3425                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3426                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3427         }
3428
3429         return delta;
3430 }
3431
3432 static unsigned long
3433 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3434 {
3435         load *= exp;
3436         load += active * (FIXED_1 - exp);
3437         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3438         return load >> FSHIFT;
3439 }
3440
3441 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3442 /*
3443  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3444  *
3445  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3446  */
3447 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3448
3449 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3450 {
3451         long delta;
3452
3453         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3454         if (delta)
3455                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3456 }
3457
3458 static long calc_load_fold_idle(void)
3459 {
3460         long delta = 0;
3461
3462         /*
3463          * Its got a race, we don't care...
3464          */
3465         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3466                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3467
3468         return delta;
3469 }
3470
3471 /**
3472  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3473  *
3474  * @x:         base of the power
3475  * @frac_bits: fractional bits of @x
3476  * @n:         power to raise @x to.
3477  *
3478  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3479  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3480  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3481  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3482  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3483  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3484  * vector.
3485  */
3486 static unsigned long
3487 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3488 {
3489         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3490
3491         if (n) for (;;) {
3492                 if (n & 1) {
3493                         result *= x;
3494                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3495                         result >>= frac_bits;
3496                 }
3497                 n >>= 1;
3498                 if (!n)
3499                         break;
3500                 x *= x;
3501                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3502                 x >>= frac_bits;
3503         }
3504
3505         return result;
3506 }
3507
3508 /*
3509  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3510  *
3511  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3512  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3513  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3514  *
3515  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3516  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3517  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3518  *
3519  *  ...
3520  *
3521  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3522  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3523  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3524  *
3525  * [1] application of the geometric series:
3526  *
3527  *              n         1 - x^(n+1)
3528  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3529  *             i=0          1 - x
3530  */
3531 static unsigned long
3532 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3533             unsigned long active, unsigned int n)
3534 {
3535
3536         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3537 }
3538
3539 /*
3540  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3541  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3542  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3543  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3544  *
3545  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3546  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3547  */
3548 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3549 {
3550         long delta, active, n;
3551
3552         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3553                 return;
3554
3555         /*
3556          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3557          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3558          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3559          * due to NO_HZ.
3560          */
3561         delta = calc_load_fold_idle();
3562         if (delta)
3563                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3564
3565         /*
3566          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3567          */
3568         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3569                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3570
3571                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3572                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3573
3574                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3575                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3576                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3577
3578                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3579         }
3580
3581         /*
3582          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3583          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3584          * which comes after this will take care of that.
3585          *
3586          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3587          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3588          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3589          * pick up the final one.
3590          */
3591 }
3592 #else
3593 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3594 {
3595 }
3596
3597 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3598 {
3599         return 0;
3600 }
3601
3602 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3603 {
3604 }
3605 #endif
3606
3607 /**
3608  * get_avenrun - get the load average array
3609  * @loads:      pointer to dest load array
3610  * @offset:     offset to add
3611  * @shift:      shift count to shift the result left
3612  *
3613  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3614  */
3615 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3616 {
3617         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3618         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3619         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3620 }
3621
3622 /*
3623  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3624  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3625  */
3626 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3627 {
3628         long active;
3629
3630         calc_global_nohz(ticks);
3631
3632         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3633                 return;
3634
3635         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3636         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3637
3638         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3639         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3640         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3641
3642         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3643 }
3644
3645 /*
3646  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3647  * active count.
3648  */
3649 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3650 {
3651         long delta;
3652
3653         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3654                 return;
3655
3656         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3657         delta += calc_load_fold_idle();
3658         if (delta)
3659                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3660
3661         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3662 }
3663
3664 /*
3665  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3666  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3667  *
3668  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3669  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3670  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3671  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3672  *
3673  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3674  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3675  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3676  *
3677  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3678  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3679  * particular idx is approximated to be zero.
3680  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3681  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3682  * based on 128 point scale.
3683  * Example:
3684  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3685  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3686  *
3687  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3688  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3689  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3690  */
3691 #define DEGRADE_SHIFT           7
3692 static const unsigned char
3693                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3694 static const unsigned char
3695                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3696                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3697                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3698                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3699                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3700                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3701
3702 /*
3703  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3704  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3705  * adding any new load.
3706  */
3707 static unsigned long
3708 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3709 {
3710         int j = 0;
3711
3712         if (!missed_updates)
3713                 return load;
3714
3715         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3716                 return 0;
3717
3718         if (idx == 1)
3719                 return load >> missed_updates;
3720
3721         while (missed_updates) {
3722                 if (missed_updates % 2)
3723                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3724
3725                 missed_updates >>= 1;
3726                 j++;
3727         }
3728         return load;
3729 }
3730
3731 /*
3732  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3733  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3734  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3735  */
3736 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3737 {
3738         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3739         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3740         unsigned long pending_updates;
3741         int i, scale;
3742
3743         this_rq->nr_load_updates++;
3744
3745         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3746         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3747                 return;
3748
3749         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3750         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3751
3752         /* Update our load: */
3753         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3754         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3755                 unsigned long old_load, new_load;
3756
3757                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3758
3759                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3760                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3761                 new_load = this_load;
3762                 /*
3763                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3764                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3765                  * example.
3766                  */
3767                 if (new_load > old_load)
3768                         new_load += scale - 1;
3769
3770                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3771         }
3772
3773         sched_avg_update(this_rq);
3774 }
3775
3776 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3777 {
3778         update_cpu_load(this_rq);
3779
3780         calc_load_account_active(this_rq);
3781 }
3782
3783 #ifdef CONFIG_SMP
3784
3785 /*
3786  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3787  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3788  */
3789 void sched_exec(void)
3790 {
3791         struct task_struct *p = current;
3792         unsigned long flags;
3793         int dest_cpu;
3794
3795         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3796         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3797         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3798                 goto unlock;
3799
3800         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3801                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3802
3803                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3804                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3805                 return;
3806         }
3807 unlock:
3808         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3809 }
3810
3811 #endif
3812
3813 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3814
3815 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3816
3817 /*
3818  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3819  * @p in case that task is currently running.
3820  *
3821  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3822  */
3823 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3824 {
3825         u64 ns = 0;
3826
3827         if (task_current(rq, p)) {
3828                 update_rq_clock(rq);
3829                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3830                 if ((s64)ns < 0)
3831                         ns = 0;
3832         }
3833
3834         return ns;
3835 }
3836
3837 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3838 {
3839         unsigned long flags;
3840         struct rq *rq;
3841         u64 ns = 0;
3842
3843         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3844         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3845         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3846
3847         return ns;
3848 }
3849
3850 /*
3851  * Return accounted runtime for the task.
3852  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3853  * pending runtime that have not been accounted yet.
3854  */
3855 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3856 {
3857         unsigned long flags;
3858         struct rq *rq;
3859         u64 ns = 0;
3860
3861         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3862         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3863         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3864
3865         return ns;
3866 }
3867
3868 /*
3869  * Account user cpu time to a process.
3870  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3871  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3872  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3873  */
3874 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3875                        cputime_t cputime_scaled)
3876 {
3877         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3878         cputime64_t tmp;
3879
3880         /* Add user time to process. */
3881         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3882         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3883         account_group_user_time(p, cputime);
3884
3885         /* Add user time to cpustat. */
3886         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3887         if (TASK_NICE(p) > 0)
3888                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3889         else
3890                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3891
3892         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3893         /* Account for user time used */
3894         acct_update_integrals(p);
3895 }
3896
3897 /*
3898  * Account guest cpu time to a process.
3899  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3900  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3901  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3902  */
3903 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3904                                cputime_t cputime_scaled)
3905 {
3906         cputime64_t tmp;
3907         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3908
3909         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3910
3911         /* Add guest time to process. */
3912         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3913         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3914         account_group_user_time(p, cputime);
3915         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3916
3917         /* Add guest time to cpustat. */
3918         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3919                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3920                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3921         } else {
3922                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3923                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3924         }
3925 }
3926
3927 /*
3928  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3929  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3930  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3931  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3932  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3933  */
3934 static inline
3935 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3936                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3937 {
3938         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3939
3940         /* Add system time to process. */
3941         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3942         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3943         account_group_system_time(p, cputime);
3944
3945         /* Add system time to cpustat. */
3946         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3947         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3948
3949         /* Account for system time used */
3950         acct_update_integrals(p);
3951 }
3952
3953 /*
3954  * Account system cpu time to a process.
3955  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3956  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3957  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3958  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3959  */
3960 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3961                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3962 {
3963         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3964         cputime64_t *target_cputime64;
3965
3966         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3967                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3968                 return;
3969         }
3970
3971         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3972                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3973         else if (in_serving_softirq())
3974                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3975         else
3976                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3977
3978         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3979 }
3980
3981 /*
3982  * Account for involuntary wait time.
3983  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3984  */
3985 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3986 {
3987         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3988         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3989
3990         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3991 }
3992
3993 /*
3994  * Account for idle time.
3995  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3996  */
3997 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3998 {
3999         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4000         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4001         struct rq *rq = this_rq();
4002
4003         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4004                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4005         else
4006                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4007 }
4008
4009 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
4010 {
4011 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
4012         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
4013                 u64 steal, st = 0;
4014
4015                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
4016                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
4017
4018                 st = steal_ticks(steal);
4019                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
4020
4021                 account_steal_time(st);
4022                 return st;
4023         }
4024 #endif
4025         return false;
4026 }
4027
4028 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4029
4030 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
4031 /*
4032  * Account a tick to a process and cpustat
4033  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4034  * @user_tick: is the tick from userspace
4035  * @rq: the pointer to rq
4036  *
4037  * Tick demultiplexing follows the order
4038  * - pending hardirq update
4039  * - pending softirq update
4040  * - user_time
4041  * - idle_time
4042  * - system time
4043  *   - check for guest_time
4044  *   - else account as system_time
4045  *
4046  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
4047  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
4048  * opportunity to update it solely in system time.
4049  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
4050  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
4051  */
4052 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4053                                                 struct rq *rq)
4054 {
4055         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4056         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
4057         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4058
4059         if (steal_account_process_tick())
4060                 return;
4061
4062         if (irqtime_account_hi_update()) {
4063                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4064         } else if (irqtime_account_si_update()) {
4065                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4066         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
4067                 /*
4068                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
4069                  * So, we have to handle it separately here.
4070                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
4071                  */
4072                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4073                                         &cpustat->softirq);
4074         } else if (user_tick) {
4075                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4076         } else if (p == rq->idle) {
4077                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4078         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
4079                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4080         } else {
4081                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
4082                                         &cpustat->system);
4083         }
4084 }
4085
4086 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
4087 {
4088         int i;
4089         struct rq *rq = this_rq();
4090
4091         for (i = 0; i < ticks; i++)
4092                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
4093 }
4094 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4095 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
4096 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
4097                                                 struct rq *rq) {}
4098 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
4099
4100 /*
4101  * Account a single tick of cpu time.
4102  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4103  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4104  */
4105 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4106 {
4107         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
4108         struct rq *rq = this_rq();
4109
4110         if (sched_clock_irqtime) {
4111                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
4112                 return;
4113         }
4114
4115         if (steal_account_process_tick())
4116                 return;
4117
4118         if (user_tick)
4119                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4120         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4121                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4122                                     one_jiffy_scaled);
4123         else
4124                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4125 }
4126
4127 /*
4128  * Account multiple ticks of steal time.
4129  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4130  * @ticks: number of stolen ticks
4131  */
4132 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4133 {
4134         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4135 }
4136
4137 /*
4138  * Account multiple ticks of idle time.
4139  * @ticks: number of stolen ticks
4140  */
4141 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4142 {
4143
4144         if (sched_clock_irqtime) {
4145                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4146                 return;
4147         }
4148
4149         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4150 }
4151
4152 #endif
4153
4154 /*
4155  * Use precise platform statistics if available:
4156  */
4157 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4158 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4159 {
4160         *ut = p->utime;
4161         *st = p->stime;
4162 }
4163
4164 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4165 {
4166         struct task_cputime cputime;
4167
4168         thread_group_cputime(p, &cputime);
4169
4170         *ut = cputime.utime;
4171         *st = cputime.stime;
4172 }
4173 #else
4174
4175 #ifndef nsecs_to_cputime
4176 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4177 #endif
4178
4179 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4180 {
4181         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4182
4183         /*
4184          * Use CFS's precise accounting:
4185          */
4186         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4187
4188         if (total) {
4189                 u64 temp = rtime;
4190
4191                 temp *= utime;
4192                 do_div(temp, total);
4193                 utime = (cputime_t)temp;
4194         } else
4195                 utime = rtime;
4196
4197         /*
4198          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4199          */
4200         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4201         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4202
4203         *ut = p->prev_utime;
4204         *st = p->prev_stime;
4205 }
4206
4207 /*
4208  * Must be called with siglock held.
4209  */
4210 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4211 {
4212         struct signal_struct *sig = p->signal;
4213         struct task_cputime cputime;
4214         cputime_t rtime, utime, total;
4215
4216         thread_group_cputime(p, &cputime);
4217
4218         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4219         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4220
4221         if (total) {
4222                 u64 temp = rtime;
4223
4224                 temp *= cputime.utime;
4225                 do_div(temp, total);
4226                 utime = (cputime_t)temp;
4227         } else
4228                 utime = rtime;
4229
4230         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4231         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4232                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4233
4234         *ut = sig->prev_utime;
4235         *st = sig->prev_stime;
4236 }
4237 #endif
4238
4239 /*
4240  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4241  * We call it with interrupts disabled.
4242  */
4243 void scheduler_tick(void)
4244 {
4245         int cpu = smp_processor_id();
4246         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4247         struct task_struct *curr = rq->curr;
4248
4249         sched_clock_tick();
4250
4251         raw_spin_lock(&rq->lock);
4252         update_rq_clock(rq);
4253         update_cpu_load_active(rq);
4254         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4255         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4256
4257         perf_event_task_tick();
4258
4259 #ifdef CONFIG_SMP
4260         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4261         trigger_load_balance(rq, cpu);
4262 #endif
4263 }
4264
4265 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4266 {
4267         if (in_lock_functions(addr)) {
4268                 addr = CALLER_ADDR2;
4269                 if (in_lock_functions(addr))
4270                         addr = CALLER_ADDR3;
4271         }
4272         return addr;
4273 }
4274
4275 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4276                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4277
4278 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4279 {
4280 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4281         /*
4282          * Underflow?
4283          */
4284         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4285                 return;
4286 #endif
4287         preempt_count() += val;
4288 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4289         /*
4290          * Spinlock count overflowing soon?
4291          */
4292         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4293                                 PREEMPT_MASK - 10);
4294 #endif
4295         if (preempt_count() == val)
4296                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4297 }
4298 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4299
4300 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4301 {
4302 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4303         /*
4304          * Underflow?
4305          */
4306         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4307                 return;
4308         /*
4309          * Is the spinlock portion underflowing?
4310          */
4311         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4312                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4313                 return;
4314 #endif
4315
4316         if (preempt_count() == val)
4317                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4318         preempt_count() -= val;
4319 }
4320 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4321
4322 #endif
4323
4324 /*
4325  * Print scheduling while atomic bug:
4326  */
4327 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4328 {
4329         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4330
4331         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4332                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4333
4334         debug_show_held_locks(prev);
4335         print_modules();
4336         if (irqs_disabled())
4337                 print_irqtrace_events(prev);
4338
4339         if (regs)
4340                 show_regs(regs);
4341         else
4342                 dump_stack();
4343 }
4344
4345 /*
4346  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4347  */
4348 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4349 {
4350         /*
4351          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4352          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4353          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4354          */
4355         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4356                 __schedule_bug(prev);
4357
4358         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4359
4360         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4361 }
4362
4363 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4364 {
4365         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4366                 update_rq_clock(rq);
4367         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4368 }
4369
4370 /*
4371  * Pick up the highest-prio task:
4372  */
4373 static inline struct task_struct *
4374 pick_next_task(struct rq *rq)
4375 {
4376         const struct sched_class *class;
4377         struct task_struct *p;
4378
4379         /*
4380          * Optimization: we know that if all tasks are in
4381          * the fair class we can call that function directly:
4382          */
4383         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
4384                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4385                 if (likely(p))
4386                         return p;
4387         }
4388
4389         for_each_class(class) {
4390                 p = class->pick_next_task(rq);
4391                 if (p)
4392                         return p;
4393         }
4394
4395         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4396 }
4397
4398 /*
4399  * __schedule() is the main scheduler function.
4400  */
4401 static void __sched __schedule(void)
4402 {
4403         struct task_struct *prev, *next;
4404         unsigned long *switch_count;
4405         struct rq *rq;
4406         int cpu;
4407
4408 need_resched:
4409         preempt_disable();
4410         cpu = smp_processor_id();
4411         rq = cpu_rq(cpu);
4412         rcu_note_context_switch(cpu);
4413         prev = rq->curr;
4414
4415         schedule_debug(prev);
4416
4417         if (sched_feat(HRTICK))
4418                 hrtick_clear(rq);
4419
4420         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4421
4422         switch_count = &prev->nivcsw;
4423         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4424                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4425                         prev->state = TASK_RUNNING;
4426                 } else {
4427                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4428                         prev->on_rq = 0;
4429
4430                         /*
4431                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4432                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4433                          * concurrency.
4434                          */
4435                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4436                                 struct task_struct *to_wakeup;
4437
4438                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4439                                 if (to_wakeup)
4440                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4441                         }
4442                 }
4443                 switch_count = &prev->nvcsw;
4444         }
4445
4446         pre_schedule(rq, prev);
4447
4448         if (unlikely(!rq->nr_running))
4449                 idle_balance(cpu, rq);
4450
4451         put_prev_task(rq, prev);
4452         next = pick_next_task(rq);
4453         clear_tsk_need_resched(prev);
4454         rq->skip_clock_update = 0;
4455
4456         if (likely(prev != next)) {
4457                 rq->nr_switches++;
4458                 rq->curr = next;
4459                 ++*switch_count;
4460
4461                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4462                 /*
4463                  * The context switch have flipped the stack from under us
4464                  * and restored the local variables which were saved when
4465                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4466                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4467                  */
4468                 cpu = smp_processor_id();
4469                 rq = cpu_rq(cpu);
4470         } else
4471                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4472
4473         post_schedule(rq);
4474
4475         preempt_enable_no_resched();
4476         if (need_resched())
4477                 goto need_resched;
4478 }
4479
4480 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4481 {
4482         if (!tsk->state)
4483                 return;
4484         /*
4485          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4486          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4487          */
4488         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4489                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4490 }
4491
4492 asmlinkage void __sched schedule(void)
4493 {
4494         struct task_struct *tsk = current;
4495
4496         sched_submit_work(tsk);
4497         __schedule();
4498 }
4499 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4500
4501 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4502
4503 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4504 {
4505         if (lock->owner != owner)
4506                 return false;
4507
4508         /*
4509          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4510          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4511          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4512          * ensures the memory stays valid.
4513          */
4514         barrier();
4515
4516         return owner->on_cpu;
4517 }
4518
4519 /*
4520  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4521  * access and not reliable.
4522  */
4523 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4524 {
4525         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4526                 return 0;
4527
4528         rcu_read_lock();
4529         while (owner_running(lock, owner)) {
4530                 if (need_resched())
4531                         break;
4532
4533                 arch_mutex_cpu_relax();
4534         }
4535         rcu_read_unlock();
4536
4537         /*
4538          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4539          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4540          * success only when lock->owner is NULL.
4541          */
4542         return lock->owner == NULL;
4543 }
4544 #endif
4545
4546 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4547 /*
4548  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4549  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4550  * occur there and call schedule directly.
4551  */
4552 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4553 {
4554         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4555
4556         /*
4557          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4558          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4559          */
4560         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4561                 return;
4562
4563         do {
4564                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4565                 __schedule();
4566                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4567
4568                 /*
4569                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4570                  * between schedule and now.
4571                  */
4572                 barrier();
4573         } while (need_resched());
4574 }
4575 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4576
4577 /*
4578  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4579  * off of irq context.
4580  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4581  * protect us against recursive calling from irq.
4582  */
4583 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4584 {
4585         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4586
4587         /* Catch callers which need to be fixed */
4588         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4589
4590         do {
4591                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4592                 local_irq_enable();
4593                 __schedule();
4594                 local_irq_disable();
4595                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4596
4597                 /*
4598                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4599                  * between schedule and now.
4600                  */
4601                 barrier();
4602         } while (need_resched());
4603 }
4604
4605 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4606
4607 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4608                           void *key)
4609 {
4610         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4611 }
4612 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4613
4614 /*
4615  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4616  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4617  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4618  *
4619  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4620  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4621  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4622  */
4623 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4624                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4625 {
4626         wait_queue_t *curr, *next;
4627
4628         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4629                 unsigned flags = curr->flags;
4630
4631                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4632                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4633                         break;
4634         }
4635 }
4636
4637 /**
4638  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4639  * @q: the waitqueue
4640  * @mode: which threads
4641  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4642  * @key: is directly passed to the wakeup function
4643  *
4644  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4645  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4646  */
4647 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4648                         int nr_exclusive, void *key)
4649 {
4650         unsigned long flags;
4651
4652         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4653         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4654         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4655 }
4656 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4657
4658 /*
4659  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4660  */
4661 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4662 {
4663         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4664 }
4665 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4666
4667 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4668 {
4669         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4670 }
4671 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4672
4673 /**
4674  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4675  * @q: the waitqueue
4676  * @mode: which threads
4677  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4678  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4679  *
4680  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4681  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4682  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4683  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4684  *
4685  * On UP it can prevent extra preemption.
4686  *
4687  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4688  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4689  */
4690 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4691                         int nr_exclusive, void *key)
4692 {
4693         unsigned long flags;
4694         int wake_flags = WF_SYNC;
4695
4696         if (unlikely(!q))
4697                 return;
4698
4699         if (unlikely(!nr_exclusive))
4700                 wake_flags = 0;
4701
4702         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4703         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4704         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4705 }
4706 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4707
4708 /*
4709  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4710  */
4711 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4712 {
4713         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4714 }
4715 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4716
4717 /**
4718  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4719  * @x:  holds the state of this particular completion
4720  *
4721  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4722  * awakened in the same order in which they were queued.
4723  *
4724  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4725  *
4726  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4727  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4728  */
4729 void complete(struct completion *x)
4730 {
4731         unsigned long flags;
4732
4733         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4734         x->done++;
4735         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4736         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4737 }
4738 EXPORT_SYMBOL(complete);
4739
4740 /**
4741  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4742  * @x:  holds the state of this particular completion
4743  *
4744  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4745  *
4746  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4747  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4748  */
4749 void complete_all(struct completion *x)
4750 {
4751         unsigned long flags;
4752
4753         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4754         x->done += UINT_MAX/2;
4755         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4756         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4757 }
4758 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4759
4760 static inline long __sched
4761 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4762 {
4763         if (!x->done) {
4764                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4765
4766                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4767                 do {
4768                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4769                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4770                                 break;
4771                         }
4772                         __set_current_state(state);
4773                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4774                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4775                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4776                 } while (!x->done && timeout);
4777                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4778                 if (!x->done)
4779                         return timeout;
4780         }
4781         x->done--;
4782         return timeout ?: 1;
4783 }
4784
4785 static long __sched
4786 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4787 {
4788         might_sleep();
4789
4790         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4791         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4792         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4793         return timeout;
4794 }
4795
4796 /**
4797  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4798  * @x:  holds the state of this particular completion
4799  *
4800  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4801  * interruptible and there is no timeout.
4802  *
4803  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4804  * and interrupt capability. Also see complete().
4805  */
4806 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4807 {
4808         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4809 }
4810 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4811
4812 /**
4813  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4814  * @x:  holds the state of this particular completion
4815  * @timeout:  timeout value in jiffies
4816  *
4817  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4818  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4819  * interruptible.
4820  */
4821 unsigned long __sched
4822 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4823 {
4824         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4825 }
4826 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4827
4828 /**
4829  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4830  * @x:  holds the state of this particular completion
4831  *
4832  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4833  * interruptible.
4834  */
4835 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4836 {
4837         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4838         if (t == -ERESTARTSYS)
4839                 return t;
4840         return 0;
4841 }
4842 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4843
4844 /**
4845  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4846  * @x:  holds the state of this particular completion
4847  * @timeout:  timeout value in jiffies
4848  *
4849  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4850  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4851  */
4852 long __sched
4853 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4854                                           unsigned long timeout)
4855 {
4856         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4857 }
4858 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4859
4860 /**
4861  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4862  * @x:  holds the state of this particular completion
4863  *
4864  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4865  * interrupted by a kill signal.
4866  */
4867 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4868 {
4869         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4870         if (t == -ERESTARTSYS)
4871                 return t;
4872         return 0;
4873 }
4874 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4875
4876 /**
4877  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4878  * @x:  holds the state of this particular completion
4879  * @timeout:  timeout value in jiffies
4880  *
4881  * This waits for either a completion of a specific task to be
4882  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4883  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4884  */
4885 long __sched
4886 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4887                                      unsigned long timeout)
4888 {
4889         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4892
4893 /**
4894  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4895  *      @x:     completion structure
4896  *
4897  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4898  *               1 if a decrement succeeded.
4899  *
4900  *      If a completion is being used as a counting completion,
4901  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4902  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4903  *      is protecting is not available.
4904  */
4905 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4906 {
4907         unsigned long flags;
4908         int ret = 1;
4909
4910         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4911         if (!x->done)
4912                 ret = 0;
4913         else
4914                 x->done--;
4915         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4916         return ret;
4917 }
4918 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4919
4920 /**
4921  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4922  *      @x:     completion structure
4923  *
4924  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4925  *               1 if there are no waiters.
4926  *
4927  */
4928 bool completion_done(struct completion *x)
4929 {
4930         unsigned long flags;
4931         int ret = 1;
4932
4933         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4934         if (!x->done)
4935                 ret = 0;
4936         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4937         return ret;
4938 }
4939 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4940
4941 static long __sched
4942 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4943 {
4944         unsigned long flags;
4945         wait_queue_t wait;
4946
4947         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4948
4949         __set_current_state(state);
4950
4951         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4952         __add_wait_queue(q, &wait);
4953         spin_unlock(&q->lock);
4954         timeout = schedule_timeout(timeout);
4955         spin_lock_irq(&q->lock);
4956         __remove_wait_queue(q, &wait);
4957         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4958
4959         return timeout;
4960 }
4961
4962 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4963 {
4964         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4965 }
4966 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4967
4968 long __sched
4969 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4970 {
4971         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4972 }
4973 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4974
4975 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4976 {
4977         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4978 }
4979 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4980
4981 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4982 {
4983         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4984 }
4985 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4986
4987 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4988
4989 /*
4990  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4991  * @p: task
4992  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4993  *
4994  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4995  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4996  *
4997  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4998  */
4999 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5000 {
5001         int oldprio, on_rq, running;
5002         struct rq *rq;
5003         const struct sched_class *prev_class;
5004
5005         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5006
5007         rq = __task_rq_lock(p);
5008
5009         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
5010         oldprio = p->prio;
5011         prev_class = p->sched_class;
5012         on_rq = p->on_rq;
5013         running = task_current(rq, p);
5014         if (on_rq)
5015                 dequeue_task(rq, p, 0);
5016         if (running)
5017                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5018
5019         if (rt_prio(prio))
5020                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5021         else
5022                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5023
5024         p->prio = prio;
5025
5026         if (running)
5027                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5028         if (on_rq)
5029                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
5030
5031         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5032         __task_rq_unlock(rq);
5033 }
5034
5035 #endif
5036
5037 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5038 {
5039         int old_prio, delta, on_rq;
5040         unsigned long flags;
5041         struct rq *rq;
5042
5043         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5044                 return;
5045         /*
5046          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5047          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5048          */
5049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5050         /*
5051          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5052          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5053          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5054          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5055          */
5056         if (task_has_rt_policy(p)) {
5057                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5058                 goto out_unlock;
5059         }
5060         on_rq = p->on_rq;
5061         if (on_rq)
5062                 dequeue_task(rq, p, 0);
5063
5064         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5065         set_load_weight(p);
5066         old_prio = p->prio;
5067         p->prio = effective_prio(p);
5068         delta = p->prio - old_prio;
5069
5070         if (on_rq) {
5071                 enqueue_task(rq, p, 0);
5072                 /*
5073                  * If the task increased its priority or is running and
5074                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5075                  */
5076                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5077                         resched_task(rq->curr);
5078         }
5079 out_unlock:
5080         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5081 }
5082 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5083
5084 /*
5085  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5086  * @p: task
5087  * @nice: nice value
5088  */
5089 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5090 {
5091         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5092         int nice_rlim = 20 - nice;
5093
5094         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
5095                 capable(CAP_SYS_NICE));
5096 }
5097
5098 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5099
5100 /*
5101  * sys_nice - change the priority of the current process.
5102  * @increment: priority increment
5103  *
5104  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5105  * does similar things.
5106  */
5107 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5108 {
5109         long nice, retval;
5110
5111         /*
5112          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5113          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5114          * and we have a single winner.
5115          */
5116         if (increment < -40)
5117                 increment = -40;
5118         if (increment > 40)
5119                 increment = 40;
5120
5121         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5122         if (nice < -20)
5123                 nice = -20;
5124         if (nice > 19)
5125                 nice = 19;
5126
5127         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5128                 return -EPERM;
5129
5130         retval = security_task_setnice(current, nice);
5131         if (retval)
5132                 return retval;
5133
5134         set_user_nice(current, nice);
5135         return 0;
5136 }
5137
5138 #endif
5139
5140 /**
5141  * task_prio - return the priority value of a given task.
5142  * @p: the task in question.
5143  *
5144  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5145  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5146  * around 0, value goes from -16 to +15.
5147  */
5148 int task_prio(const struct task_struct *p)
5149 {
5150         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5151 }
5152
5153 /**
5154  * task_nice - return the nice value of a given task.
5155  * @p: the task in question.
5156  */
5157 int task_nice(const struct task_struct *p)
5158 {
5159         return TASK_NICE(p);
5160 }
5161 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5162
5163 /**
5164  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5165  * @cpu: the processor in question.
5166  */
5167 int idle_cpu(int cpu)
5168 {
5169         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5170 }
5171
5172 /**
5173  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5174  * @cpu: the processor in question.
5175  */
5176 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5177 {
5178         return cpu_rq(cpu)->idle;
5179 }
5180
5181 /**
5182  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5183  * @pid: the pid in question.
5184  */
5185 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5186 {
5187         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5188 }
5189
5190 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5191 static void
5192 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5193 {
5194         p->policy = policy;
5195         p->rt_priority = prio;
5196         p->normal_prio = normal_prio(p);
5197         /* we are holding p->pi_lock already */
5198         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5199         if (rt_prio(p->prio))
5200                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5201         else
5202                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5203         set_load_weight(p);
5204 }
5205
5206 /*
5207  * check the target process has a UID that matches the current process's
5208  */
5209 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5210 {
5211         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5212         bool match;
5213
5214         rcu_read_lock();
5215         pcred = __task_cred(p);
5216         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5217                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5218                          cred->euid == pcred->uid);
5219         else
5220                 match = false;
5221         rcu_read_unlock();
5222         return match;
5223 }
5224
5225 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5226                                 const struct sched_param *param, bool user)
5227 {
5228         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5229         unsigned long flags;
5230         const struct sched_class *prev_class;
5231         struct rq *rq;
5232         int reset_on_fork;
5233
5234         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5235         BUG_ON(in_interrupt());
5236 recheck:
5237         /* double check policy once rq lock held */
5238         if (policy < 0) {
5239                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5240                 policy = oldpolicy = p->policy;
5241         } else {
5242                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5243                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5244
5245                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5246                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5247                                 policy != SCHED_IDLE)
5248                         return -EINVAL;
5249         }
5250
5251         /*
5252          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5253          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5254          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5255          */
5256         if (param->sched_priority < 0 ||
5257             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5258             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5259                 return -EINVAL;
5260         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5261                 return -EINVAL;
5262
5263         /*
5264          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5265          */
5266         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5267                 if (rt_policy(policy)) {
5268                         unsigned long rlim_rtprio =
5269                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5270
5271                         /* can't set/change the rt policy */
5272                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5273                                 return -EPERM;
5274
5275                         /* can't increase priority */
5276                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5277                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5278                                 return -EPERM;
5279                 }
5280
5281                 /*
5282                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5283                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5284                  */
5285                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5286                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5287                                 return -EPERM;
5288                 }
5289
5290                 /* can't change other user's priorities */
5291                 if (!check_same_owner(p))
5292                         return -EPERM;
5293
5294                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5295                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5296                         return -EPERM;
5297         }
5298
5299         if (user) {
5300                 retval = security_task_setscheduler(p);
5301                 if (retval)
5302                         return retval;
5303         }
5304
5305         /*
5306          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5307          * changing the priority of the task:
5308          *
5309          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5310          * runqueue lock must be held.
5311          */
5312         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5313
5314         /*
5315          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5316          */
5317         if (p == rq->stop) {
5318                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5319                 return -EINVAL;
5320         }
5321
5322         /*
5323          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5324          */
5325         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5326                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5327
5328                 __task_rq_unlock(rq);
5329                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5330                 return 0;
5331         }
5332
5333 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5334         if (user) {
5335                 /*
5336                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5337                  * assigned.
5338                  */
5339                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5340                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5341                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5342                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5343                         return -EPERM;
5344                 }
5345         }
5346 #endif
5347
5348         /* recheck policy now with rq lock held */
5349         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5350                 policy = oldpolicy = -1;
5351                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5352                 goto recheck;
5353         }
5354         on_rq = p->on_rq;
5355         running = task_current(rq, p);
5356         if (on_rq)
5357                 deactivate_task(rq, p, 0);
5358         if (running)
5359                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5360
5361         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5362
5363         oldprio = p->prio;
5364         prev_class = p->sched_class;
5365         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5366
5367         if (running)
5368                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5369         if (on_rq)
5370                 activate_task(rq, p, 0);
5371
5372         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5373         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5374
5375         rt_mutex_adjust_pi(p);
5376
5377         return 0;
5378 }
5379
5380 /**
5381  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5382  * @p: the task in question.
5383  * @policy: new policy.
5384  * @param: structure containing the new RT priority.
5385  *
5386  * NOTE that the task may be already dead.
5387  */
5388 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5389                        const struct sched_param *param)
5390 {
5391         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5392 }
5393 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5394
5395 /**
5396  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5397  * @p: the task in question.
5398  * @policy: new policy.
5399  * @param: structure containing the new RT priority.
5400  *
5401  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5402  * current context has permission.  For example, this is needed in
5403  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5404  * but our caller might not have that capability.
5405  */
5406 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5407                                const struct sched_param *param)
5408 {
5409         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5410 }
5411
5412 static int
5413 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5414 {
5415         struct sched_param lparam;
5416         struct task_struct *p;
5417         int retval;
5418
5419         if (!param || pid < 0)
5420                 return -EINVAL;
5421         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5422                 return -EFAULT;
5423
5424         rcu_read_lock();
5425         retval = -ESRCH;
5426         p = find_process_by_pid(pid);
5427         if (p != NULL)
5428                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5429         rcu_read_unlock();
5430
5431         return retval;
5432 }
5433
5434 /**
5435  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5436  * @pid: the pid in question.
5437  * @policy: new policy.
5438  * @param: structure containing the new RT priority.
5439  */
5440 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5441                 struct sched_param __user *, param)
5442 {
5443         /* negative values for policy are not valid */
5444         if (policy < 0)
5445                 return -EINVAL;
5446
5447         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5448 }
5449
5450 /**
5451  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5452  * @pid: the pid in question.
5453  * @param: structure containing the new RT priority.
5454  */
5455 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5456 {
5457         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5458 }
5459
5460 /**
5461  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5462  * @pid: the pid in question.
5463  */
5464 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5465 {
5466         struct task_struct *p;
5467         int retval;
5468
5469         if (pid < 0)
5470                 return -EINVAL;
5471
5472         retval = -ESRCH;
5473         rcu_read_lock();
5474         p = find_process_by_pid(pid);
5475         if (p) {
5476                 retval = security_task_getscheduler(p);
5477                 if (!retval)
5478                         retval = p->policy
5479                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5480         }
5481         rcu_read_unlock();
5482         return retval;
5483 }
5484
5485 /**
5486  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5487  * @pid: the pid in question.
5488  * @param: structure containing the RT priority.
5489  */
5490 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5491 {
5492         struct sched_param lp;
5493         struct task_struct *p;
5494         int retval;
5495
5496         if (!param || pid < 0)
5497                 return -EINVAL;
5498
5499         rcu_read_lock();
5500         p = find_process_by_pid(pid);
5501         retval = -ESRCH;
5502         if (!p)
5503                 goto out_unlock;
5504
5505         retval = security_task_getscheduler(p);
5506         if (retval)
5507                 goto out_unlock;
5508
5509         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5510         rcu_read_unlock();
5511
5512         /*
5513          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5514          */
5515         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5516
5517         return retval;
5518
5519 out_unlock:
5520         rcu_read_unlock();
5521         return retval;
5522 }
5523
5524 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5525 {
5526         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5527         struct task_struct *p;
5528         int retval;
5529
5530         get_online_cpus();
5531         rcu_read_lock();
5532
5533         p = find_process_by_pid(pid);
5534         if (!p) {
5535                 rcu_read_unlock();
5536                 put_online_cpus();
5537                 return -ESRCH;
5538         }
5539
5540         /* Prevent p going away */
5541         get_task_struct(p);
5542         rcu_read_unlock();
5543
5544         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5545                 retval = -ENOMEM;
5546                 goto out_put_task;
5547         }
5548         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5549                 retval = -ENOMEM;
5550                 goto out_free_cpus_allowed;
5551         }
5552         retval = -EPERM;
5553         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5554                 goto out_unlock;
5555
5556         retval = security_task_setscheduler(p);
5557         if (retval)
5558                 goto out_unlock;
5559
5560         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5561         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5562 again:
5563         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5564
5565         if (!retval) {
5566                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5567                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5568                         /*
5569                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5570                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5571                          * cpuset's cpus_allowed
5572                          */
5573                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5574                         goto again;
5575                 }
5576         }
5577 out_unlock:
5578         free_cpumask_var(new_mask);
5579 out_free_cpus_allowed:
5580         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5581 out_put_task:
5582         put_task_struct(p);
5583         put_online_cpus();
5584         return retval;
5585 }
5586
5587 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5588                              struct cpumask *new_mask)
5589 {
5590         if (len < cpumask_size())
5591                 cpumask_clear(new_mask);
5592         else if (len > cpumask_size())
5593                 len = cpumask_size();
5594
5595         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5596 }
5597
5598 /**
5599  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5600  * @pid: pid of the process
5601  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5602  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5603  */
5604 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5605                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5606 {
5607         cpumask_var_t new_mask;
5608         int retval;
5609
5610         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5611                 return -ENOMEM;
5612
5613         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5614         if (retval == 0)
5615                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5616         free_cpumask_var(new_mask);
5617         return retval;
5618 }
5619
5620 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5621 {
5622         struct task_struct *p;
5623         unsigned long flags;
5624         int retval;
5625
5626         get_online_cpus();
5627         rcu_read_lock();
5628
5629         retval = -ESRCH;
5630         p = find_process_by_pid(pid);
5631         if (!p)
5632                 goto out_unlock;
5633
5634         retval = security_task_getscheduler(p);
5635         if (retval)
5636                 goto out_unlock;
5637
5638         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5639         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5640         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5641
5642 out_unlock:
5643         rcu_read_unlock();
5644         put_online_cpus();
5645
5646         return retval;
5647 }
5648
5649 /**
5650  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5651  * @pid: pid of the process
5652  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5653  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5654  */
5655 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5656                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5657 {
5658         int ret;
5659         cpumask_var_t mask;
5660
5661         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5662                 return -EINVAL;
5663         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5664                 return -EINVAL;
5665
5666         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5667                 return -ENOMEM;
5668
5669         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5670         if (ret == 0) {
5671                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5672
5673                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5674                         ret = -EFAULT;
5675                 else
5676                         ret = retlen;
5677         }
5678         free_cpumask_var(mask);
5679
5680         return ret;
5681 }
5682
5683 /**
5684  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5685  *
5686  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5687  * other threads running on this CPU then this function will return.
5688  */
5689 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5690 {
5691         struct rq *rq = this_rq_lock();
5692
5693         schedstat_inc(rq, yld_count);
5694         current->sched_class->yield_task(rq);
5695
5696         /*
5697          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5698          * no need to preempt or enable interrupts:
5699          */
5700         __release(rq->lock);
5701         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5702         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5703         preempt_enable_no_resched();
5704
5705         schedule();
5706
5707         return 0;
5708 }
5709
5710 static inline int should_resched(void)
5711 {
5712         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5713 }
5714
5715 static void __cond_resched(void)
5716 {
5717         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5718         __schedule();
5719         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5720 }
5721
5722 int __sched _cond_resched(void)
5723 {
5724         if (should_resched()) {
5725                 __cond_resched();
5726                 return 1;
5727         }
5728         return 0;
5729 }
5730 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5731
5732 /*
5733  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5734  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5735  *
5736  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5737  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5738  * spin_unlock(), once by hand).
5739  */
5740 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5741 {
5742         int resched = should_resched();
5743         int ret = 0;
5744
5745         lockdep_assert_held(lock);
5746
5747         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5748                 spin_unlock(lock);
5749                 if (resched)
5750                         __cond_resched();
5751                 else
5752                         cpu_relax();
5753                 ret = 1;
5754                 spin_lock(lock);
5755         }
5756         return ret;
5757 }
5758 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5759
5760 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5761 {
5762         BUG_ON(!in_softirq());
5763
5764         if (should_resched()) {
5765                 local_bh_enable();
5766                 __cond_resched();
5767                 local_bh_disable();
5768                 return 1;
5769         }
5770         return 0;
5771 }
5772 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5773
5774 /**
5775  * yield - yield the current processor to other threads.
5776  *
5777  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5778  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5779  */
5780 void __sched yield(void)
5781 {
5782         set_current_state(TASK_RUNNING);
5783         sys_sched_yield();
5784 }
5785 EXPORT_SYMBOL(yield);
5786
5787 /**
5788  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5789  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5790  * processor it's on.
5791  * @p: target task
5792  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5793  *
5794  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5795  * can't go away on us before we can do any checks.
5796  *
5797  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5798  */
5799 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5800 {
5801         struct task_struct *curr = current;
5802         struct rq *rq, *p_rq;
5803         unsigned long flags;
5804         bool yielded = 0;
5805
5806         local_irq_save(flags);
5807         rq = this_rq();
5808
5809 again:
5810         p_rq = task_rq(p);
5811         double_rq_lock(rq, p_rq);
5812         while (task_rq(p) != p_rq) {
5813                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5814                 goto again;
5815         }
5816
5817         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5818                 goto out;
5819
5820         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5821                 goto out;
5822
5823         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5824                 goto out;
5825
5826         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5827         if (yielded) {
5828                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5829                 /*
5830                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5831                  * fairness.
5832                  */
5833                 if (preempt && rq != p_rq)
5834                         resched_task(p_rq->curr);
5835         }
5836
5837 out:
5838         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5839         local_irq_restore(flags);
5840
5841         if (yielded)
5842                 schedule();
5843
5844         return yielded;
5845 }
5846 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5847
5848 /*
5849  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5850  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5851  */
5852 void __sched io_schedule(void)
5853 {
5854         struct rq *rq = raw_rq();
5855
5856         delayacct_blkio_start();
5857         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5858         blk_flush_plug(current);
5859         current->in_iowait = 1;
5860         schedule();
5861         current->in_iowait = 0;
5862         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5863         delayacct_blkio_end();
5864 }
5865 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5866
5867 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5868 {
5869         struct rq *rq = raw_rq();
5870         long ret;
5871
5872         delayacct_blkio_start();
5873         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5874         blk_flush_plug(current);
5875         current->in_iowait = 1;
5876         ret = schedule_timeout(timeout);
5877         current->in_iowait = 0;
5878         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5879         delayacct_blkio_end();
5880         return ret;
5881 }
5882
5883 /**
5884  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5885  * @policy: scheduling class.
5886  *
5887  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5888  * by a given scheduling class.
5889  */
5890 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5891 {
5892         int ret = -EINVAL;
5893
5894         switch (policy) {
5895         case SCHED_FIFO:
5896         case SCHED_RR:
5897                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5898                 break;
5899         case SCHED_NORMAL:
5900         case SCHED_BATCH:
5901         case SCHED_IDLE:
5902                 ret = 0;
5903                 break;
5904         }
5905         return ret;
5906 }
5907
5908 /**
5909  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5910  * @policy: scheduling class.
5911  *
5912  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5913  * by a given scheduling class.
5914  */
5915 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5916 {
5917         int ret = -EINVAL;
5918
5919         switch (policy) {
5920         case SCHED_FIFO:
5921         case SCHED_RR:
5922                 ret = 1;
5923                 break;
5924         case SCHED_NORMAL:
5925         case SCHED_BATCH:
5926         case SCHED_IDLE:
5927                 ret = 0;
5928         }
5929         return ret;
5930 }
5931
5932 /**
5933  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5934  * @pid: pid of the process.
5935  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5936  *
5937  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5938  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5939  */
5940 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5941                 struct timespec __user *, interval)
5942 {
5943         struct task_struct *p;
5944         unsigned int time_slice;
5945         unsigned long flags;
5946         struct rq *rq;
5947         int retval;
5948         struct timespec t;
5949
5950         if (pid < 0)
5951                 return -EINVAL;
5952
5953         retval = -ESRCH;
5954         rcu_read_lock();
5955         p = find_process_by_pid(pid);
5956         if (!p)
5957                 goto out_unlock;
5958
5959         retval = security_task_getscheduler(p);
5960         if (retval)
5961                 goto out_unlock;
5962
5963         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5964         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5965         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5966
5967         rcu_read_unlock();
5968         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5969         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5970         return retval;
5971
5972 out_unlock:
5973         rcu_read_unlock();
5974         return retval;
5975 }
5976
5977 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5978
5979 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5980 {
5981         unsigned long free = 0;
5982         unsigned state;
5983
5984         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5985         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5986                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5987 #if BITS_PER_LONG == 32
5988         if (state == TASK_RUNNING)
5989                 printk(KERN_CONT " running  ");
5990         else
5991                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5992 #else
5993         if (state == TASK_RUNNING)
5994                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5995         else
5996                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5997 #endif
5998 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5999         free = stack_not_used(p);
6000 #endif
6001         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6002                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6003                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6004
6005         show_stack(p, NULL);
6006 }
6007
6008 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6009 {
6010         struct task_struct *g, *p;
6011
6012 #if BITS_PER_LONG == 32
6013         printk(KERN_INFO
6014                 "  task                PC stack   pid father\n");
6015 #else
6016         printk(KERN_INFO
6017                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6018 #endif
6019         read_lock(&tasklist_lock);
6020         do_each_thread(g, p) {
6021                 /*
6022                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6023                  * console might take a lot of time:
6024                  */
6025                 touch_nmi_watchdog();
6026                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6027                         sched_show_task(p);
6028         } while_each_thread(g, p);
6029
6030         touch_all_softlockup_watchdogs();
6031
6032 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6033         sysrq_sched_debug_show();
6034 #endif
6035         read_unlock(&tasklist_lock);
6036         /*
6037          * Only show locks if all tasks are dumped:
6038          */
6039         if (!state_filter)
6040                 debug_show_all_locks();
6041 }
6042
6043 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6044 {
6045         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6046 }
6047
6048 /**
6049  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6050  * @idle: task in question
6051  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6052  *
6053  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6054  * flag, to make booting more robust.
6055  */
6056 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6057 {
6058         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6059         unsigned long flags;
6060
6061         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6062
6063         __sched_fork(idle);
6064         idle->state = TASK_RUNNING;
6065         idle->se.exec_start = sched_clock();
6066
6067         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
6068         /*
6069          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
6070          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
6071          * lockdep check in task_group() will fail.
6072          *
6073          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
6074          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
6075          *
6076          * Silence PROVE_RCU
6077          */
6078         rcu_read_lock();
6079         __set_task_cpu(idle, cpu);
6080         rcu_read_unlock();
6081
6082         rq->curr = rq->idle = idle;
6083 #if defined(CONFIG_SMP)
6084         idle->on_cpu = 1;
6085 #endif
6086         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6087
6088         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6089         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6090
6091         /*
6092          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6093          */
6094         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6095         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
6096 }
6097
6098 /*
6099  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6100  * indicates which cpus entered this state. This is used
6101  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6102  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6103  * always be CPU_BITS_NONE.
6104  */
6105 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6106
6107 /*
6108  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6109  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6110  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6111  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6112  * number of CPUs.
6113  *
6114  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6115  */
6116 static int get_update_sysctl_factor(void)
6117 {
6118         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
6119         unsigned int factor;
6120
6121         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
6122         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
6123                 factor = 1;
6124                 break;
6125         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6126                 factor = cpus;
6127                 break;
6128         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6129         default:
6130                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6131                 break;
6132         }
6133
6134         return factor;
6135 }
6136
6137 static void update_sysctl(void)
6138 {
6139         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6140
6141 #define SET_SYSCTL(name) \
6142         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6143         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6144         SET_SYSCTL(sched_latency);
6145         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6146 #undef SET_SYSCTL
6147 }
6148
6149 static inline void sched_init_granularity(void)
6150 {
6151         update_sysctl();
6152 }
6153
6154 #ifdef CONFIG_SMP
6155 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6156 {
6157         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6158                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6159         else {
6160                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6161                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6162         }
6163 }
6164
6165 /*
6166  * This is how migration works:
6167  *
6168  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6169  *    stop_one_cpu().
6170  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6171  *    off the CPU)
6172  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6173  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6174  *    it and puts it into the right queue.
6175  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6176  *    is done.
6177  */
6178
6179 /*
6180  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6181  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6182  * is removed from the allowed bitmask.
6183  *
6184  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6185  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6186  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6187  */
6188 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6189 {
6190         unsigned long flags;
6191         struct rq *rq;
6192         unsigned int dest_cpu;
6193         int ret = 0;
6194
6195         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6196
6197         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6198                 goto out;
6199
6200         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6201                 ret = -EINVAL;
6202                 goto out;
6203         }
6204
6205         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6206                 ret = -EINVAL;
6207                 goto out;
6208         }
6209
6210         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6211
6212         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6213         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6214                 goto out;
6215
6216         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6217         if (p->on_rq) {
6218                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6219                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6220                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6221                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6222                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6223                 return 0;
6224         }
6225 out:
6226         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6227
6228         return ret;
6229 }
6230 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6231
6232 /*
6233  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6234  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6235  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6236  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6237  *
6238  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6239  * as the task is no longer on this CPU.
6240  *
6241  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6242  */
6243 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6244 {
6245         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6246         int ret = 0;
6247
6248         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6249                 return ret;
6250
6251         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6252         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6253
6254         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6255         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6256         /* Already moved. */
6257         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6258                 goto done;
6259         /* Affinity changed (again). */
6260         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6261                 goto fail;
6262
6263         /*
6264          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6265          * placed properly.
6266          */
6267         if (p->on_rq) {
6268                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6269                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6270                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6271                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6272         }
6273 done:
6274         ret = 1;
6275 fail:
6276         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6277         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6278         return ret;
6279 }
6280
6281 /*
6282  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6283  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6284  * 'pushing' onto another runqueue.
6285  */
6286 static int migration_cpu_stop(void *data)
6287 {
6288         struct migration_arg *arg = data;
6289
6290         /*
6291          * The original target cpu might have gone down and we might
6292          * be on another cpu but it doesn't matter.
6293          */
6294         local_irq_disable();
6295         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6296         local_irq_enable();
6297         return 0;
6298 }
6299
6300 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6301
6302 /*
6303  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6304  * offline.
6305  */
6306 void idle_task_exit(void)
6307 {
6308         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6309
6310         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6311
6312         if (mm != &init_mm)
6313                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6314         mmdrop(mm);
6315 }
6316
6317 /*
6318  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6319  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6320  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6321  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6322  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6323  */
6324 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6325 {
6326         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6327
6328         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6329         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6330 }
6331
6332 /*
6333  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6334  */
6335 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6336 {
6337         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6338         rq->calc_load_active = 0;
6339 }
6340
6341 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
6342 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
6343 {
6344         struct cfs_rq *cfs_rq;
6345
6346         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
6347                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
6348
6349                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
6350                         continue;
6351
6352                 /*
6353                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
6354                  * there's some valid quota amount
6355                  */
6356                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
6357                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
6358                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
6359         }
6360 }
6361 #else
6362 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
6363 #endif
6364
6365 /*
6366  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6367  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6368  *
6369  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6370  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6371  * because of lock validation efforts.
6372  */
6373 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6374 {
6375         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6376         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6377         int dest_cpu;
6378
6379         /*
6380          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6381          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6382          *
6383          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6384          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6385          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6386          * done here.
6387          */
6388         rq->stop = NULL;
6389
6390         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6391         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6392
6393         for ( ; ; ) {
6394                 /*
6395                  * There's this thread running, bail when that's the only
6396                  * remaining thread.
6397                  */
6398                 if (rq->nr_running == 1)
6399                         break;
6400
6401                 next = pick_next_task(rq);
6402                 BUG_ON(!next);
6403                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6404
6405                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6406                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6407                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6408
6409                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6410
6411                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6412         }
6413
6414         rq->stop = stop;
6415 }
6416
6417 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6418
6419 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6420
6421 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6422         {
6423                 .procname       = "sched_domain",
6424                 .mode           = 0555,
6425         },
6426         {}
6427 };
6428
6429 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6430         {
6431                 .procname       = "kernel",
6432                 .mode           = 0555,
6433                 .child          = sd_ctl_dir,
6434         },
6435         {}
6436 };
6437
6438 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6439 {
6440         struct ctl_table *entry =
6441                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6442
6443         return entry;
6444 }
6445
6446 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6447 {
6448         struct ctl_table *entry;
6449
6450         /*
6451          * In the intermediate directories, both the child directory and
6452          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6453          * will always be set. In the lowest directory the names are
6454          * static strings and all have proc handlers.
6455          */
6456         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6457                 if (entry->child)
6458                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6459                 if (entry->proc_handler == NULL)
6460                         kfree(entry->procname);
6461         }
6462
6463         kfree(*tablep);
6464         *tablep = NULL;
6465 }
6466
6467 static void
6468 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6469                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6470                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6471 {
6472         entry->procname = procname;
6473         entry->data = data;
6474         entry->maxlen = maxlen;
6475         entry->mode = mode;
6476         entry->proc_handler = proc_handler;
6477 }
6478
6479 static struct ctl_table *
6480 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6481 {
6482         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6483
6484         if (table == NULL)
6485                 return NULL;
6486
6487         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6488                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6489         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6490                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6491         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6492                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6493         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6494                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6495         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6496                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6497         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6498                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6499         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6500                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6501         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6502                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6503         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6504                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6505         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6506                 &sd->cache_nice_tries,
6507                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6508         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6509                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6510         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6511                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6512         /* &table[12] is terminator */
6513
6514         return table;
6515 }
6516
6517 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6518 {
6519         struct ctl_table *entry, *table;
6520         struct sched_domain *sd;
6521         int domain_num = 0, i;
6522         char buf[32];
6523
6524         for_each_domain(cpu, sd)
6525                 domain_num++;
6526         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6527         if (table == NULL)
6528                 return NULL;
6529
6530         i = 0;
6531         for_each_domain(cpu, sd) {
6532                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6533                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6534                 entry->mode = 0555;
6535                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6536                 entry++;
6537                 i++;
6538         }
6539         return table;
6540 }
6541
6542 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6543 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6544 {
6545         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6546         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6547         char buf[32];
6548
6549         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6550         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6551
6552         if (entry == NULL)
6553                 return;
6554
6555         for_each_possible_cpu(i) {
6556                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6557                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6558                 entry->mode = 0555;
6559                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6560                 entry++;
6561         }
6562
6563         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6564         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6565 }
6566
6567 /* may be called multiple times per register */
6568 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6569 {
6570         if (sd_sysctl_header)
6571                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6572         sd_sysctl_header = NULL;
6573         if (sd_ctl_dir[0].child)
6574                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6575 }
6576 #else
6577 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6578 {
6579 }
6580 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6581 {
6582 }
6583 #endif
6584
6585 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6586 {
6587         if (!rq->online) {
6588                 const struct sched_class *class;
6589
6590                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6591                 rq->online = 1;
6592
6593                 for_each_class(class) {
6594                         if (class->rq_online)
6595                                 class->rq_online(rq);
6596                 }
6597         }
6598 }
6599
6600 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6601 {
6602         if (rq->online) {
6603                 const struct sched_class *class;
6604
6605                 for_each_class(class) {
6606                         if (class->rq_offline)
6607                                 class->rq_offline(rq);
6608                 }
6609
6610                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6611                 rq->online = 0;
6612         }
6613 }
6614
6615 /*
6616  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6617  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6618  */
6619 static int __cpuinit
6620 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6621 {
6622         int cpu = (long)hcpu;
6623         unsigned long flags;
6624         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6625
6626         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6627
6628         case CPU_UP_PREPARE:
6629                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6630                 break;
6631
6632         case CPU_ONLINE:
6633                 /* Update our root-domain */
6634                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6635                 if (rq->rd) {
6636                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6637
6638                         set_rq_online(rq);
6639                 }
6640                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6641                 break;
6642
6643 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6644         case CPU_DYING:
6645                 sched_ttwu_pending();
6646                 /* Update our root-domain */
6647                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6648                 if (rq->rd) {
6649                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6650                         set_rq_offline(rq);
6651                 }
6652                 migrate_tasks(cpu);
6653                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6654                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6655
6656                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6657                 calc_global_load_remove(rq);
6658                 break;
6659 #endif
6660         }
6661
6662         update_max_interval();
6663
6664         return NOTIFY_OK;
6665 }
6666
6667 /*
6668  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6669  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6670  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6671  */
6672 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6673         .notifier_call = migration_call,
6674         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6675 };
6676
6677 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6678                                       unsigned long action, void *hcpu)
6679 {
6680         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6681         case CPU_ONLINE:
6682         case CPU_DOWN_FAILED:
6683                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6684                 return NOTIFY_OK;
6685         default:
6686                 return NOTIFY_DONE;
6687         }
6688 }
6689
6690 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6691                                         unsigned long action, void *hcpu)
6692 {
6693         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6694         case CPU_DOWN_PREPARE:
6695                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6696                 return NOTIFY_OK;
6697         default:
6698                 return NOTIFY_DONE;
6699         }
6700 }
6701
6702 static int __init migration_init(void)
6703 {
6704         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6705         int err;
6706
6707         /* Initialize migration for the boot CPU */
6708         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6709         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6710         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6711         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6712
6713         /* Register cpu active notifiers */
6714         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6715         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6716
6717         return 0;
6718 }
6719 early_initcall(migration_init);
6720 #endif
6721
6722 #ifdef CONFIG_SMP
6723
6724 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6725
6726 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6727
6728 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6729
6730 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6731 {
6732         sched_domain_debug_enabled = 1;
6733
6734         return 0;
6735 }
6736 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6737
6738 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6739                                   struct cpumask *groupmask)
6740 {
6741         struct sched_group *group = sd->groups;
6742         char str[256];
6743
6744         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6745         cpumask_clear(groupmask);
6746
6747         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6748
6749         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6750                 printk("does not load-balance\n");
6751                 if (sd->parent)
6752                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6753                                         " has parent");
6754                 return -1;
6755         }
6756
6757         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6758
6759         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6760                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6761                                 "CPU%d\n", cpu);
6762         }
6763         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6764                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6765                                 " CPU%d\n", cpu);
6766         }
6767
6768         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6769         do {
6770                 if (!group) {
6771                         printk("\n");
6772                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6773                         break;
6774                 }
6775
6776                 if (!group->sgp->power) {
6777                         printk(KERN_CONT "\n");
6778                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6779                                         "set\n");
6780                         break;
6781                 }
6782
6783                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6784                         printk(KERN_CONT "\n");
6785                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6786                         break;
6787                 }
6788
6789                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6790                         printk(KERN_CONT "\n");
6791                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6792                         break;
6793                 }
6794
6795                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6796
6797                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6798
6799                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6800                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6801                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6802                                 group->sgp->power);
6803                 }
6804
6805                 group = group->next;
6806         } while (group != sd->groups);
6807         printk(KERN_CONT "\n");
6808
6809         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6810                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6811
6812         if (sd->parent &&
6813             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6814                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6815                         "of domain->span\n");
6816         return 0;
6817 }
6818
6819 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6820 {
6821         int level = 0;
6822
6823         if (!sched_domain_debug_enabled)
6824                 return;
6825
6826         if (!sd) {
6827                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6828                 return;
6829         }
6830
6831         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6832
6833         for (;;) {
6834                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6835                         break;
6836                 level++;
6837                 sd = sd->parent;
6838                 if (!sd)
6839                         break;
6840         }
6841 }
6842 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6843 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6844 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6845
6846 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6847 {
6848         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6849                 return 1;
6850
6851         /* Following flags need at least 2 groups */
6852         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6853                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6854                          SD_BALANCE_FORK |
6855                          SD_BALANCE_EXEC |
6856                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6857                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6858                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6859                         return 0;
6860         }
6861
6862         /* Following flags don't use groups */
6863         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6864                 return 0;
6865
6866         return 1;
6867 }
6868
6869 static int
6870 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6871 {
6872         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6873
6874         if (sd_degenerate(parent))
6875                 return 1;
6876
6877         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6878                 return 0;
6879
6880         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6881         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6882                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6883                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6884                                 SD_BALANCE_FORK |
6885                                 SD_BALANCE_EXEC |
6886                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6887                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6888                 if (nr_node_ids == 1)
6889                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6890         }
6891         if (~cflags & pflags)
6892                 return 0;
6893
6894         return 1;
6895 }
6896
6897 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6898 {
6899         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6900
6901         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6902         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6903         free_cpumask_var(rd->online);
6904         free_cpumask_var(rd->span);
6905         kfree(rd);
6906 }
6907
6908 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6909 {
6910         struct root_domain *old_rd = NULL;
6911         unsigned long flags;
6912
6913         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6914
6915         if (rq->rd) {
6916                 old_rd = rq->rd;
6917
6918                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6919                         set_rq_offline(rq);
6920
6921                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6922
6923                 /*
6924                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6925                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6926                  * in this function:
6927                  */
6928                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6929                         old_rd = NULL;
6930         }
6931
6932         atomic_inc(&rd->refcount);
6933         rq->rd = rd;
6934
6935         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6936         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6937                 set_rq_online(rq);
6938
6939         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6940
6941         if (old_rd)
6942                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6943 }
6944
6945 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6946 {
6947         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6948
6949         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6950                 goto out;
6951         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6952                 goto free_span;
6953         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6954                 goto free_online;
6955
6956         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6957                 goto free_rto_mask;
6958         return 0;
6959
6960 free_rto_mask:
6961         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6962 free_online:
6963         free_cpumask_var(rd->online);
6964 free_span:
6965         free_cpumask_var(rd->span);
6966 out:
6967         return -ENOMEM;
6968 }
6969
6970 static void init_defrootdomain(void)
6971 {
6972         init_rootdomain(&def_root_domain);
6973
6974         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6975 }
6976
6977 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6978 {
6979         struct root_domain *rd;
6980
6981         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6982         if (!rd)
6983                 return NULL;
6984
6985         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6986                 kfree(rd);
6987                 return NULL;
6988         }
6989
6990         return rd;
6991 }
6992
6993 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
6994 {
6995         struct sched_group *tmp, *first;
6996
6997         if (!sg)
6998                 return;
6999
7000         first = sg;
7001         do {
7002                 tmp = sg->next;
7003
7004                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
7005                         kfree(sg->sgp);
7006
7007                 kfree(sg);
7008                 sg = tmp;
7009         } while (sg != first);
7010 }
7011
7012 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
7013 {
7014         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
7015
7016         /*
7017          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
7018          * nuke them all.
7019          */
7020         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7021                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
7022         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
7023                 kfree(sd->groups->sgp);
7024                 kfree(sd->groups);
7025         }
7026         kfree(sd);
7027 }
7028
7029 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
7030 {
7031         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
7032 }
7033
7034 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
7035 {
7036         for (; sd; sd = sd->parent)
7037                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
7038 }
7039
7040 /*
7041  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7042  * hold the hotplug lock.
7043  */
7044 static void
7045 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7046 {
7047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7048         struct sched_domain *tmp;
7049
7050         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7051         for (tmp = sd; tmp; ) {
7052                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7053                 if (!parent)
7054                         break;
7055
7056                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7057                         tmp->parent = parent->parent;
7058                         if (parent->parent)
7059                                 parent->parent->child = tmp;
7060                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
7061                 } else
7062                         tmp = tmp->parent;
7063         }
7064
7065         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7066                 tmp = sd;
7067                 sd = sd->parent;
7068                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
7069                 if (sd)
7070                         sd->child = NULL;
7071         }
7072
7073         sched_domain_debug(sd, cpu);
7074
7075         rq_attach_root(rq, rd);
7076         tmp = rq->sd;
7077         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7078         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
7079 }
7080
7081 /* cpus with isolated domains */
7082 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7083
7084 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7085 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7086 {
7087         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
7088         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7089         return 1;
7090 }
7091
7092 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7093
7094 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7095
7096 #ifdef CONFIG_NUMA
7097
7098 /**
7099  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7100  * @node: node whose sched_domain we're building
7101  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7102  *
7103  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7104  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7105  *
7106  * Should use nodemask_t.
7107  */
7108 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7109 {
7110         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
7111
7112         min_val = INT_MAX;
7113
7114         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7115                 /* Start at @node */
7116                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7117
7118                 if (!nr_cpus_node(n))
7119                         continue;
7120
7121                 /* Skip already used nodes */
7122                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7123                         continue;
7124
7125                 /* Simple min distance search */
7126                 val = node_distance(node, n);
7127
7128                 if (val < min_val) {
7129                         min_val = val;
7130                         best_node = n;
7131                 }
7132         }
7133
7134         if (best_node != -1)
7135                 node_set(best_node, *used_nodes);
7136         return best_node;
7137 }
7138
7139 /**
7140  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7141  * @node: node whose cpumask we're constructing
7142  * @span: resulting cpumask
7143  *
7144  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7145  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7146  * out optimally.
7147  */
7148 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7149 {
7150         nodemask_t used_nodes;
7151         int i;
7152
7153         cpumask_clear(span);
7154         nodes_clear(used_nodes);
7155
7156         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7157         node_set(node, used_nodes);
7158
7159         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7160                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7161                 if (next_node < 0)
7162                         break;
7163                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7164         }
7165 }
7166
7167 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7168 {
7169         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7170
7171         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7172
7173         return sched_domains_tmpmask;
7174 }
7175
7176 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7177 {
7178         return cpu_possible_mask;
7179 }
7180 #endif /* CONFIG_NUMA */
7181
7182 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7183 {
7184         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7185 }
7186
7187 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7188
7189 struct sd_data {
7190         struct sched_domain **__percpu sd;
7191         struct sched_group **__percpu sg;
7192         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7193 };
7194
7195 struct s_data {
7196         struct sched_domain ** __percpu sd;
7197         struct root_domain      *rd;
7198 };
7199
7200 enum s_alloc {
7201         sa_rootdomain,
7202         sa_sd,
7203         sa_sd_storage,
7204         sa_none,
7205 };
7206
7207 struct sched_domain_topology_level;
7208
7209 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7210 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7211
7212 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7213
7214 struct sched_domain_topology_level {
7215         sched_domain_init_f init;
7216         sched_domain_mask_f mask;
7217         int                 flags;
7218         struct sd_data      data;
7219 };
7220
7221 static int
7222 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7223 {
7224         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7225         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7226         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7227         struct sd_data *sdd = sd->private;
7228         struct sched_domain *child;
7229         int i;
7230
7231         cpumask_clear(covered);
7232
7233         for_each_cpu(i, span) {
7234                 struct cpumask *sg_span;
7235
7236                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7237                         continue;
7238
7239                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7240                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7241
7242                 if (!sg)
7243                         goto fail;
7244
7245                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7246
7247                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7248                 if (child->child) {
7249                         child = child->child;
7250                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7251                 } else
7252                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7253
7254                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7255
7256                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7257                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7258
7259                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7260                         groups = sg;
7261
7262                 if (!first)
7263                         first = sg;
7264                 if (last)
7265                         last->next = sg;
7266                 last = sg;
7267                 last->next = first;
7268         }
7269         sd->groups = groups;
7270
7271         return 0;
7272
7273 fail:
7274         free_sched_groups(first, 0);
7275
7276         return -ENOMEM;
7277 }
7278
7279 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7280 {
7281         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7282         struct sched_domain *child = sd->child;
7283
7284         if (child)
7285                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7286
7287         if (sg) {
7288                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7289                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7290                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7291         }
7292
7293         return cpu;
7294 }
7295
7296 /*
7297  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7298  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7299  * and ->cpu_power to 0.
7300  *
7301  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7302  */
7303 static int
7304 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7305 {
7306         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7307         struct sd_data *sdd = sd->private;
7308         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7309         struct cpumask *covered;
7310         int i;
7311
7312         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7313         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7314
7315         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7316                 return 0;
7317
7318         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7319         covered = sched_domains_tmpmask;
7320
7321         cpumask_clear(covered);
7322
7323         for_each_cpu(i, span) {
7324                 struct sched_group *sg;
7325                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7326                 int j;
7327
7328                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7329                         continue;
7330
7331                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7332                 sg->sgp->power = 0;
7333
7334                 for_each_cpu(j, span) {
7335                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7336                                 continue;
7337
7338                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7339                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7340                 }
7341
7342                 if (!first)
7343                         first = sg;
7344                 if (last)
7345                         last->next = sg;
7346                 last = sg;
7347         }
7348         last->next = first;
7349
7350         return 0;
7351 }
7352
7353 /*
7354  * Initialize sched groups cpu_power.
7355  *
7356  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7357  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7358  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7359  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7360  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7361  * less cpu_power.
7362  */
7363 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7364 {
7365         struct sched_group *sg = sd->groups;
7366
7367         WARN_ON(!sd || !sg);
7368
7369         do {
7370                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7371                 sg = sg->next;
7372         } while (sg != sd->groups);
7373
7374         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7375                 return;
7376
7377         update_group_power(sd, cpu);
7378 }
7379
7380 /*
7381  * Initializers for schedule domains
7382  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7383  */
7384
7385 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7386 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7387 #else
7388 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7389 #endif
7390
7391 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7392 static noinline struct sched_domain *                                   \
7393 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7394 {                                                                       \
7395         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7396         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7397         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7398         sd->private = &tl->data;                                        \
7399         return sd;                                                      \
7400 }
7401
7402 SD_INIT_FUNC(CPU)
7403 #ifdef CONFIG_NUMA
7404  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7405  SD_INIT_FUNC(NODE)
7406 #endif
7407 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7408  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7409 #endif
7410 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7411  SD_INIT_FUNC(MC)
7412 #endif
7413 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7414  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7415 #endif
7416
7417 static int default_relax_domain_level = -1;
7418 int sched_domain_level_max;
7419
7420 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7421 {
7422         unsigned long val;
7423
7424         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7425         if (val < sched_domain_level_max)
7426                 default_relax_domain_level = val;
7427
7428         return 1;
7429 }
7430 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7431
7432 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7433                                  struct sched_domain_attr *attr)
7434 {
7435         int request;
7436
7437         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7438                 if (default_relax_domain_level < 0)
7439                         return;
7440                 else
7441                         request = default_relax_domain_level;
7442         } else
7443                 request = attr->relax_domain_level;
7444         if (request < sd->level) {
7445                 /* turn off idle balance on this domain */
7446                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7447         } else {
7448                 /* turn on idle balance on this domain */
7449                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7450         }
7451 }
7452
7453 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7454 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7455
7456 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7457                                  const struct cpumask *cpu_map)
7458 {
7459         switch (what) {
7460         case sa_rootdomain:
7461                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7462                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7463         case sa_sd:
7464                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7465         case sa_sd_storage:
7466                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7467         case sa_none:
7468                 break;
7469         }
7470 }
7471
7472 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7473                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7474 {
7475         memset(d, 0, sizeof(*d));
7476
7477         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7478                 return sa_sd_storage;
7479         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7480         if (!d->sd)
7481                 return sa_sd_storage;
7482         d->rd = alloc_rootdomain();
7483         if (!d->rd)
7484                 return sa_sd;
7485         return sa_rootdomain;
7486 }
7487
7488 /*
7489  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7490  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7491  * will not free the data we're using.
7492  */
7493 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7494 {
7495         struct sd_data *sdd = sd->private;
7496
7497         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7498         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7499
7500         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7501                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7502
7503         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7504                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7505 }
7506
7507 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7508 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7509 {
7510         return topology_thread_cpumask(cpu);
7511 }
7512 #endif
7513
7514 /*
7515  * Topology list, bottom-up.
7516  */
7517 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7518 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7519         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7520 #endif
7521 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7522         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7523 #endif
7524 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7525         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7526 #endif
7527         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7528 #ifdef CONFIG_NUMA
7529         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7530         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7531 #endif
7532         { NULL, },
7533 };
7534
7535 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7536
7537 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7538 {
7539         struct sched_domain_topology_level *tl;
7540         int j;
7541
7542         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7543                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7544
7545                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7546                 if (!sdd->sd)
7547                         return -ENOMEM;
7548
7549                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7550                 if (!sdd->sg)
7551                         return -ENOMEM;
7552
7553                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7554                 if (!sdd->sgp)
7555                         return -ENOMEM;
7556
7557                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7558                         struct sched_domain *sd;
7559                         struct sched_group *sg;
7560                         struct sched_group_power *sgp;
7561
7562                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7563                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7564                         if (!sd)
7565                                 return -ENOMEM;
7566
7567                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7568
7569                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7570                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7571                         if (!sg)
7572                                 return -ENOMEM;
7573
7574                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7575
7576                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7577                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7578                         if (!sgp)
7579                                 return -ENOMEM;
7580
7581                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7582                 }
7583         }
7584
7585         return 0;
7586 }
7587
7588 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7589 {
7590         struct sched_domain_topology_level *tl;
7591         int j;
7592
7593         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7594                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7595
7596                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7597                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7598                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7599                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
7600                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7601                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7602                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7603                 }
7604                 free_percpu(sdd->sd);
7605                 free_percpu(sdd->sg);
7606                 free_percpu(sdd->sgp);
7607         }
7608 }
7609
7610 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7611                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7612                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7613                 int cpu)
7614 {
7615         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7616         if (!sd)
7617                 return child;
7618
7619         set_domain_attribute(sd, attr);
7620         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7621         if (child) {
7622                 sd->level = child->level + 1;
7623                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7624                 child->parent = sd;
7625         }
7626         sd->child = child;
7627
7628         return sd;
7629 }
7630
7631 /*
7632  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7633  * to the individual cpus
7634  */
7635 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7636                                struct sched_domain_attr *attr)
7637 {
7638         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7639         struct sched_domain *sd;
7640         struct s_data d;
7641         int i, ret = -ENOMEM;
7642
7643         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7644         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7645                 goto error;
7646
7647         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7648         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7649                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7650
7651                 sd = NULL;
7652                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7653                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7654                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7655                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7656                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7657                                 break;
7658                 }
7659
7660                 while (sd->child)
7661                         sd = sd->child;
7662
7663                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7664         }
7665
7666         /* Build the groups for the domains */
7667         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7668                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7669                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7670                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7671                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7672                                         goto error;
7673                         } else {
7674                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7675                                         goto error;
7676                         }
7677                 }
7678         }
7679
7680         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7681         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7682                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7683                         continue;
7684
7685                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7686                         claim_allocations(i, sd);
7687                         init_sched_groups_power(i, sd);
7688                 }
7689         }
7690
7691         /* Attach the domains */
7692         rcu_read_lock();
7693         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7694                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7695                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7696         }
7697         rcu_read_unlock();
7698
7699         ret = 0;
7700 error:
7701         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7702         return ret;
7703 }
7704
7705 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7706 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7707 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7708                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7709
7710 /*
7711  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7712  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7713  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7714  */
7715 static cpumask_var_t fallback_doms;
7716
7717 /*
7718  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7719  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7720  * or 0 if it stayed the same.
7721  */
7722 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7723 {
7724         return 0;
7725 }
7726
7727 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7728 {
7729         int i;
7730         cpumask_var_t *doms;
7731
7732         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7733         if (!doms)
7734                 return NULL;
7735         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7736                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7737                         free_sched_domains(doms, i);
7738                         return NULL;
7739                 }
7740         }
7741         return doms;
7742 }
7743
7744 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7745 {
7746         unsigned int i;
7747         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7748                 free_cpumask_var(doms[i]);
7749         kfree(doms);
7750 }
7751
7752 /*
7753  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7754  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7755  * exclude other special cases in the future.
7756  */
7757 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7758 {
7759         int err;
7760
7761         arch_update_cpu_topology();
7762         ndoms_cur = 1;
7763         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7764         if (!doms_cur)
7765                 doms_cur = &fallback_doms;
7766         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7767         dattr_cur = NULL;
7768         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7769         register_sched_domain_sysctl();
7770
7771         return err;
7772 }
7773
7774 /*
7775  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7776  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7777  */
7778 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7779 {
7780         int i;
7781
7782         rcu_read_lock();
7783         for_each_cpu(i, cpu_map)
7784                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7785         rcu_read_unlock();
7786 }
7787
7788 /* handle null as "default" */
7789 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7790                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7791 {
7792         struct sched_domain_attr tmp;
7793
7794         /* fast path */
7795         if (!new && !cur)
7796                 return 1;
7797
7798         tmp = SD_ATTR_INIT;
7799         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7800                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7801                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7802 }
7803
7804 /*
7805  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7806  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7807  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7808  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7809  *
7810  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7811  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7812  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7813  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7814  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7815  * it as it is.
7816  *
7817  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7818  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7819  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7820  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7821  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7822  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7823  *
7824  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7825  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7826  * and it will not create the default domain.
7827  *
7828  * Call with hotplug lock held
7829  */
7830 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7831                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7832 {
7833         int i, j, n;
7834         int new_topology;
7835
7836         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7837
7838         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7839         unregister_sched_domain_sysctl();
7840
7841         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7842         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7843
7844         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7845
7846         /* Destroy deleted domains */
7847         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7848                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7849                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7850                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7851                                 goto match1;
7852                 }
7853                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7854                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7855 match1:
7856                 ;
7857         }
7858
7859         if (doms_new == NULL) {
7860                 ndoms_cur = 0;
7861                 doms_new = &fallback_doms;
7862                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7863                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7864         }
7865
7866         /* Build new domains */
7867         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7868                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7869                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7870                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7871                                 goto match2;
7872                 }
7873                 /* no match - add a new doms_new */
7874                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7875 match2:
7876                 ;
7877         }
7878
7879         /* Remember the new sched domains */
7880         if (doms_cur != &fallback_doms)
7881                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7882         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7883         doms_cur = doms_new;
7884         dattr_cur = dattr_new;
7885         ndoms_cur = ndoms_new;
7886
7887         register_sched_domain_sysctl();
7888
7889         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7890 }
7891
7892 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7893 static void reinit_sched_domains(void)
7894 {
7895         get_online_cpus();
7896
7897         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7898         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7899
7900         rebuild_sched_domains();
7901         put_online_cpus();
7902 }
7903
7904 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7905 {
7906         unsigned int level = 0;
7907
7908         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7909                 return -EINVAL;
7910
7911         /*
7912          * level is always be positive so don't check for
7913          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7914          * What happens on 0 or 1 byte write,
7915          * need to check for count as well?
7916          */
7917
7918         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7919                 return -EINVAL;
7920
7921         if (smt)
7922                 sched_smt_power_savings = level;
7923         else
7924                 sched_mc_power_savings = level;
7925
7926         reinit_sched_domains();
7927
7928         return count;
7929 }
7930
7931 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7932 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7933                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7934                                            char *page)
7935 {
7936         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7937 }
7938 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7939                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7940                                             const char *buf, size_t count)
7941 {
7942         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7943 }
7944 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7945                          sched_mc_power_savings_show,
7946                          sched_mc_power_savings_store);
7947 #endif
7948
7949 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7950 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7951                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7952                                             char *page)
7953 {
7954         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7955 }
7956 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7957                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7958                                              const char *buf, size_t count)
7959 {
7960         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7961 }
7962 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7963                    sched_smt_power_savings_show,
7964                    sched_smt_power_savings_store);
7965 #endif
7966
7967 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7968 {
7969         int err = 0;
7970
7971 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7972         if (smt_capable())
7973                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7974                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7975 #endif
7976 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7977         if (!err && mc_capable())
7978                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7979                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7980 #endif
7981         return err;
7982 }
7983 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7984
7985 /*
7986  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7987  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7988  * around partition_sched_domains().
7989  */
7990 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7991                              void *hcpu)
7992 {
7993         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7994         case CPU_ONLINE:
7995         case CPU_DOWN_FAILED:
7996                 cpuset_update_active_cpus();
7997                 return NOTIFY_OK;
7998         default:
7999                 return NOTIFY_DONE;
8000         }
8001 }
8002
8003 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
8004                                void *hcpu)
8005 {
8006         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
8007         case CPU_DOWN_PREPARE:
8008                 cpuset_update_active_cpus();
8009                 return NOTIFY_OK;
8010         default:
8011                 return NOTIFY_DONE;
8012         }
8013 }
8014
8015 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8016                                 unsigned long action, void *hcpu)
8017 {
8018         int cpu = (int)(long)hcpu;
8019
8020         switch (action) {
8021         case CPU_DOWN_PREPARE:
8022         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8023                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8024                 return NOTIFY_OK;
8025
8026         case CPU_DOWN_FAILED:
8027         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8028         case CPU_ONLINE:
8029         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8030                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8031                 return NOTIFY_OK;
8032
8033         default:
8034                 return NOTIFY_DONE;
8035         }
8036 }
8037
8038 void __init sched_init_smp(void)
8039 {
8040         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8041
8042         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8043         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8044
8045         get_online_cpus();
8046         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8047         init_sched_domains(cpu_active_mask);
8048         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8049         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8050                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8051         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8052         put_online_cpus();
8053
8054         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
8055         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
8056
8057         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8058         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8059
8060         init_hrtick();
8061
8062         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8063         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8064                 BUG();
8065         sched_init_granularity();
8066         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8067
8068         init_sched_rt_class();
8069 }
8070 #else
8071 void __init sched_init_smp(void)
8072 {
8073         sched_init_granularity();
8074 }
8075 #endif /* CONFIG_SMP */
8076
8077 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8078
8079 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8080 {
8081         return in_lock_functions(addr) ||
8082                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8083                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8084 }
8085
8086 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
8087 {
8088         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8089         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8090         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8091 #ifndef CONFIG_64BIT
8092         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
8093 #endif
8094 }
8095
8096 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8097 {
8098         struct rt_prio_array *array;
8099         int i;
8100
8101         array = &rt_rq->active;
8102         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8103                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8104                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8105         }
8106         /* delimiter for bitsearch: */
8107         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8108
8109 #if defined CONFIG_SMP
8110         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8111         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8112         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8113         rt_rq->overloaded = 0;
8114         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
8115 #endif
8116
8117         rt_rq->rt_time = 0;
8118         rt_rq->rt_throttled = 0;
8119         rt_rq->rt_runtime = 0;
8120         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8121 }
8122
8123 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8124 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8125                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8126                                 struct sched_entity *parent)
8127 {
8128         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8129
8130         cfs_rq->tg = tg;
8131         cfs_rq->rq = rq;
8132 #ifdef CONFIG_SMP
8133         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8134         cfs_rq->load_stamp = 1;
8135 #endif
8136         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
8137
8138         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8139         tg->se[cpu] = se;
8140
8141         /* se could be NULL for root_task_group */
8142         if (!se)
8143                 return;
8144
8145         if (!parent)
8146                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8147         else
8148                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8149
8150         se->my_q = cfs_rq;
8151         update_load_set(&se->load, 0);
8152         se->parent = parent;
8153 }
8154 #endif
8155
8156 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8157 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8158                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8159                 struct sched_rt_entity *parent)
8160 {
8161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8162
8163         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8164         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8165         rt_rq->rq = rq;
8166         rt_rq->tg = tg;
8167
8168         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8169         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8170
8171         if (!rt_se)
8172                 return;
8173
8174         if (!parent)
8175                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8176         else
8177                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8178
8179         rt_se->my_q = rt_rq;
8180         rt_se->parent = parent;
8181         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8182 }
8183 #endif
8184
8185 void __init sched_init(void)
8186 {
8187         int i, j;
8188         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8189
8190 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8191         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8192 #endif
8193 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8194         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8195 #endif
8196 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8197         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8198 #endif
8199         if (alloc_size) {
8200                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8201
8202 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8203                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8204                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8205
8206                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8207                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8208
8209 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8210 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8211                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8212                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8213
8214                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8215                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8216
8217 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8218 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8219                 for_each_possible_cpu(i) {
8220                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8221                         ptr += cpumask_size();
8222                 }
8223 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8224         }
8225
8226 #ifdef CONFIG_SMP
8227         init_defrootdomain();
8228 #endif
8229
8230         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8231                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8232
8233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8234         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8235                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8236 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8237
8238 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8239         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8240         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8241         autogroup_init(&init_task);
8242 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8243
8244         for_each_possible_cpu(i) {
8245                 struct rq *rq;
8246
8247                 rq = cpu_rq(i);
8248                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8249                 rq->nr_running = 0;
8250                 rq->calc_load_active = 0;
8251                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8252                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8253                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8255                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8256                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8257                 /*
8258                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8259                  *
8260                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8261                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8262                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8263                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8264                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8265                  * (se->load.weight).
8266                  *
8267                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8268                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8269                  * then A0's share of the cpu resource is:
8270                  *
8271                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8272                  *
8273                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8274                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8275                  */
8276                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
8277                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8278 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8279
8280                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8282                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8283                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8284 #endif
8285
8286                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8287                         rq->cpu_load[j] = 0;
8288
8289                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8290
8291 #ifdef CONFIG_SMP
8292                 rq->sd = NULL;
8293                 rq->rd = NULL;
8294                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8295                 rq->post_schedule = 0;
8296                 rq->active_balance = 0;
8297                 rq->next_balance = jiffies;
8298                 rq->push_cpu = 0;
8299                 rq->cpu = i;
8300                 rq->online = 0;
8301                 rq->idle_stamp = 0;
8302                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8303                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8304 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8305                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8306                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8307 #endif
8308 #endif
8309                 init_rq_hrtick(rq);
8310                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8311         }
8312
8313         set_load_weight(&init_task);
8314
8315 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8316         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8317 #endif
8318
8319 #ifdef CONFIG_SMP
8320         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8321 #endif
8322
8323 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8324         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8325 #endif
8326
8327         /*
8328          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8329          */
8330         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8331         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8332
8333         /*
8334          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8335          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8336          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8337          * when this runqueue becomes "idle".
8338          */
8339         init_idle(current, smp_processor_id());
8340
8341         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8342
8343         /*
8344          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8345          */
8346         current->sched_class = &fair_sched_class;
8347
8348         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8349         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8350 #ifdef CONFIG_SMP
8351         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8352 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8353         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8354         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8355         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8356         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8357         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8358 #endif
8359         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8360         if (cpu_isolated_map == NULL)
8361                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8362 #endif /* SMP */
8363
8364         scheduler_running = 1;
8365 }
8366
8367 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8368 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8369 {
8370         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8371
8372         return (nested == preempt_offset);
8373 }
8374
8375 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8376 {
8377         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8378
8379         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8380             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8381                 return;
8382         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8383                 return;
8384         prev_jiffy = jiffies;
8385
8386         printk(KERN_ERR
8387                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8388                         file, line);
8389         printk(KERN_ERR
8390                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8391                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8392                         current->pid, current->comm);
8393
8394         debug_show_held_locks(current);
8395         if (irqs_disabled())
8396                 print_irqtrace_events(current);
8397         dump_stack();
8398 }
8399 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8400 #endif
8401
8402 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8403 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8404 {
8405         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8406         int old_prio = p->prio;
8407         int on_rq;
8408
8409         on_rq = p->on_rq;
8410         if (on_rq)
8411                 deactivate_task(rq, p, 0);
8412         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8413         if (on_rq) {
8414                 activate_task(rq, p, 0);
8415                 resched_task(rq->curr);
8416         }
8417
8418         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8419 }
8420
8421 void normalize_rt_tasks(void)
8422 {
8423         struct task_struct *g, *p;
8424         unsigned long flags;
8425         struct rq *rq;
8426
8427         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8428         do_each_thread(g, p) {
8429                 /*
8430                  * Only normalize user tasks:
8431                  */
8432                 if (!p->mm)
8433                         continue;
8434
8435                 p->se.exec_start                = 0;
8436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8437                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8438                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8439                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8440 #endif
8441
8442                 if (!rt_task(p)) {
8443                         /*
8444                          * Renice negative nice level userspace
8445                          * tasks back to 0:
8446                          */
8447                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8448                                 set_user_nice(p, 0);
8449                         continue;
8450                 }
8451
8452                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8453                 rq = __task_rq_lock(p);
8454
8455                 normalize_task(rq, p);
8456
8457                 __task_rq_unlock(rq);
8458                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8459         } while_each_thread(g, p);
8460
8461         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8462 }
8463
8464 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8465
8466 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8467 /*
8468  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8469  *
8470  * They can only be called when the whole system has been
8471  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8472  * activity can take place. Using them for anything else would
8473  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8474  * under any other configuration.
8475  */
8476
8477 /**
8478  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8479  * @cpu: the processor in question.
8480  *
8481  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8482  */
8483 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8484 {
8485         return cpu_curr(cpu);
8486 }
8487
8488 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8489
8490 #ifdef CONFIG_IA64
8491 /**
8492  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8493  * @cpu: the processor in question.
8494  * @p: the task pointer to set.
8495  *
8496  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8497  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8498  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8499  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8500  * and caller must save the original value of the current task (see
8501  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8502  * re-starting the system.
8503  *
8504  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8505  */
8506 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8507 {
8508         cpu_curr(cpu) = p;
8509 }
8510
8511 #endif
8512
8513 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8514 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8515 {
8516         int i;
8517
8518         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8519
8520         for_each_possible_cpu(i) {
8521                 if (tg->cfs_rq)
8522                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8523                 if (tg->se)
8524                         kfree(tg->se[i]);
8525         }
8526
8527         kfree(tg->cfs_rq);
8528         kfree(tg->se);
8529 }
8530
8531 static
8532 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8533 {
8534         struct cfs_rq *cfs_rq;
8535         struct sched_entity *se;
8536         int i;
8537
8538         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8539         if (!tg->cfs_rq)
8540                 goto err;
8541         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8542         if (!tg->se)
8543                 goto err;
8544
8545         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8546
8547         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
8548
8549         for_each_possible_cpu(i) {
8550                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8551                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8552                 if (!cfs_rq)
8553                         goto err;
8554
8555                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8556                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8557                 if (!se)
8558                         goto err_free_rq;
8559
8560                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8561                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8562         }
8563
8564         return 1;
8565
8566 err_free_rq:
8567         kfree(cfs_rq);
8568 err:
8569         return 0;
8570 }
8571
8572 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8573 {
8574         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8575         unsigned long flags;
8576
8577         /*
8578         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8579         * check on_list without danger of it being re-added.
8580         */
8581         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8582                 return;
8583
8584         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8585         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8586         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8587 }
8588 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8589 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8590 {
8591 }
8592
8593 static inline
8594 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8595 {
8596         return 1;
8597 }
8598
8599 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8600 {
8601 }
8602 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8603
8604 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8605 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8606 {
8607         int i;
8608
8609         if (tg->rt_se)
8610                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8611
8612         for_each_possible_cpu(i) {
8613                 if (tg->rt_rq)
8614                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8615                 if (tg->rt_se)
8616                         kfree(tg->rt_se[i]);
8617         }
8618
8619         kfree(tg->rt_rq);
8620         kfree(tg->rt_se);
8621 }
8622
8623 static
8624 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8625 {
8626         struct rt_rq *rt_rq;
8627         struct sched_rt_entity *rt_se;
8628         int i;
8629
8630         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8631         if (!tg->rt_rq)
8632                 goto err;
8633         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8634         if (!tg->rt_se)
8635                 goto err;
8636
8637         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8638                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8639
8640         for_each_possible_cpu(i) {
8641                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8642                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8643                 if (!rt_rq)
8644                         goto err;
8645
8646                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8647                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8648                 if (!rt_se)
8649                         goto err_free_rq;
8650
8651                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8652                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8653                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8654         }
8655
8656         return 1;
8657
8658 err_free_rq:
8659         kfree(rt_rq);
8660 err:
8661         return 0;
8662 }
8663 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8664 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8665 {
8666 }
8667
8668 static inline
8669 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8670 {
8671         return 1;
8672 }
8673 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8674
8675 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8676 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8677 {
8678         free_fair_sched_group(tg);
8679         free_rt_sched_group(tg);
8680         autogroup_free(tg);
8681         kfree(tg);
8682 }
8683
8684 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8685 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8686 {
8687         struct task_group *tg;
8688         unsigned long flags;
8689
8690         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8691         if (!tg)
8692                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8693
8694         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8695                 goto err;
8696
8697         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8698                 goto err;
8699
8700         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8701         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8702
8703         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8704
8705         tg->parent = parent;
8706         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8707         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8708         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8709
8710         return tg;
8711
8712 err:
8713         free_sched_group(tg);
8714         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8715 }
8716
8717 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8718 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8719 {
8720         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8721         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8722 }
8723
8724 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8725 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8726 {
8727         unsigned long flags;
8728         int i;
8729
8730         /* end participation in shares distribution */
8731         for_each_possible_cpu(i)
8732                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8733
8734         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8735         list_del_rcu(&tg->list);
8736         list_del_rcu(&tg->siblings);
8737         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8738
8739         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8740         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8741 }
8742
8743 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8744  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8745  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8746  *      reflect its new group.
8747  */
8748 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8749 {
8750         int on_rq, running;
8751         unsigned long flags;
8752         struct rq *rq;
8753
8754         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8755
8756         running = task_current(rq, tsk);
8757         on_rq = tsk->on_rq;
8758
8759         if (on_rq)
8760                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8761         if (unlikely(running))
8762                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8763
8764 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8765         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8766                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8767         else
8768 #endif
8769                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8770
8771         if (unlikely(running))
8772                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8773         if (on_rq)
8774                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8775
8776         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8777 }
8778 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8779
8780 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8781 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8782
8783 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8784 {
8785         int i;
8786         unsigned long flags;
8787
8788         /*
8789          * We can't change the weight of the root cgroup.
8790          */
8791         if (!tg->se[0])
8792                 return -EINVAL;
8793
8794         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
8795
8796         mutex_lock(&shares_mutex);
8797         if (tg->shares == shares)
8798                 goto done;
8799
8800         tg->shares = shares;
8801         for_each_possible_cpu(i) {
8802                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8803                 struct sched_entity *se;
8804
8805                 se = tg->se[i];
8806                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8807                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8808                 for_each_sched_entity(se)
8809                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8810                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8811         }
8812
8813 done:
8814         mutex_unlock(&shares_mutex);
8815         return 0;
8816 }
8817
8818 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8819 {
8820         return tg->shares;
8821 }
8822 #endif
8823
8824 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)
8825 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8826 {
8827         if (runtime == RUNTIME_INF)
8828                 return 1ULL << 20;
8829
8830         return div64_u64(runtime << 20, period);
8831 }
8832 #endif
8833
8834 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8835 /*
8836  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8837  */
8838 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8839
8840 /* Must be called with tasklist_lock held */
8841 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8842 {
8843         struct task_struct *g, *p;
8844
8845         do_each_thread(g, p) {
8846                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8847                         return 1;
8848         } while_each_thread(g, p);
8849
8850         return 0;
8851 }
8852
8853 struct rt_schedulable_data {
8854         struct task_group *tg;
8855         u64 rt_period;
8856         u64 rt_runtime;
8857 };
8858
8859 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8860 {
8861         struct rt_schedulable_data *d = data;
8862         struct task_group *child;
8863         unsigned long total, sum = 0;
8864         u64 period, runtime;
8865
8866         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8867         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8868
8869         if (tg == d->tg) {
8870                 period = d->rt_period;
8871                 runtime = d->rt_runtime;
8872         }
8873
8874         /*
8875          * Cannot have more runtime than the period.
8876          */
8877         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8878                 return -EINVAL;
8879
8880         /*
8881          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8882          */
8883         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8884                 return -EBUSY;
8885
8886         total = to_ratio(period, runtime);
8887
8888         /*
8889          * Nobody can have more than the global setting allows.
8890          */
8891         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8892                 return -EINVAL;
8893
8894         /*
8895          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8896          */
8897         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8898                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8899                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8900
8901                 if (child == d->tg) {
8902                         period = d->rt_period;
8903                         runtime = d->rt_runtime;
8904                 }
8905
8906                 sum += to_ratio(period, runtime);
8907         }
8908
8909         if (sum > total)
8910                 return -EINVAL;
8911
8912         return 0;
8913 }
8914
8915 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8916 {
8917         int ret;
8918
8919         struct rt_schedulable_data data = {
8920                 .tg = tg,
8921                 .rt_period = period,
8922                 .rt_runtime = runtime,
8923         };
8924
8925         rcu_read_lock();
8926         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8927         rcu_read_unlock();
8928
8929         return ret;
8930 }
8931
8932 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8933                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8934 {
8935         int i, err = 0;
8936
8937         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8938         read_lock(&tasklist_lock);
8939         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8940         if (err)
8941                 goto unlock;
8942
8943         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8944         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8945         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8946
8947         for_each_possible_cpu(i) {
8948                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8949
8950                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8951                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8952                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8953         }
8954         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8955 unlock:
8956         read_unlock(&tasklist_lock);
8957         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8958
8959         return err;
8960 }
8961
8962 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8963 {
8964         u64 rt_runtime, rt_period;
8965
8966         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8967         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8968         if (rt_runtime_us < 0)
8969                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8970
8971         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8972 }
8973
8974 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8975 {
8976         u64 rt_runtime_us;
8977
8978         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8979                 return -1;
8980
8981         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8982         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8983         return rt_runtime_us;
8984 }
8985
8986 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8987 {
8988         u64 rt_runtime, rt_period;
8989
8990         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8991         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8992
8993         if (rt_period == 0)
8994                 return -EINVAL;
8995
8996         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8997 }
8998
8999 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9000 {
9001         u64 rt_period_us;
9002
9003         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9004         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9005         return rt_period_us;
9006 }
9007
9008 static int sched_rt_global_constraints(void)
9009 {
9010         u64 runtime, period;
9011         int ret = 0;
9012
9013         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9014                 return -EINVAL;
9015
9016         runtime = global_rt_runtime();
9017         period = global_rt_period();
9018
9019         /*
9020          * Sanity check on the sysctl variables.
9021          */
9022         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9023                 return -EINVAL;
9024
9025         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9026         read_lock(&tasklist_lock);
9027         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9028         read_unlock(&tasklist_lock);
9029         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9030
9031         return ret;
9032 }
9033
9034 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9035 {
9036         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9037         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9038                 return 0;
9039
9040         return 1;
9041 }
9042
9043 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9044 static int sched_rt_global_constraints(void)
9045 {
9046         unsigned long flags;
9047         int i;
9048
9049         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9050                 return -EINVAL;
9051
9052         /*
9053          * There's always some RT tasks in the root group
9054          * -- migration, kstopmachine etc..
9055          */
9056         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
9057                 return -EBUSY;
9058
9059         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9060         for_each_possible_cpu(i) {
9061                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9062
9063                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9064                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9065                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9066         }
9067         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9068
9069         return 0;
9070 }
9071 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9072
9073 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9074                 void __user *buffer, size_t *lenp,
9075                 loff_t *ppos)
9076 {
9077         int ret;
9078         int old_period, old_runtime;
9079         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9080
9081         mutex_lock(&mutex);
9082         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9083         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9084
9085         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9086
9087         if (!ret && write) {
9088                 ret = sched_rt_global_constraints();
9089                 if (ret) {
9090                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9091                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9092                 } else {
9093                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9094                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9095                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9096                 }
9097         }
9098         mutex_unlock(&mutex);
9099
9100         return ret;
9101 }
9102
9103 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9104
9105 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9106 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9107 {
9108         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9109                             struct task_group, css);
9110 }
9111
9112 static struct cgroup_subsys_state *
9113 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9114 {
9115         struct task_group *tg, *parent;
9116
9117         if (!cgrp->parent) {
9118                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9119                 return &root_task_group.css;
9120         }
9121
9122         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9123         tg = sched_create_group(parent);
9124         if (IS_ERR(tg))
9125                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9126
9127         return &tg->css;
9128 }
9129
9130 static void
9131 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9132 {
9133         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9134
9135         sched_destroy_group(tg);
9136 }
9137
9138 static int
9139 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9140 {
9141 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9142         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9143                 return -EINVAL;
9144 #else
9145         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9146         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9147                 return -EINVAL;
9148 #endif
9149         return 0;
9150 }
9151
9152 static void
9153 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9154 {
9155         sched_move_task(tsk);
9156 }
9157
9158 static void
9159 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9160                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9161 {
9162         /*
9163          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9164          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9165          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9166          */
9167         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9168                 return;
9169
9170         sched_move_task(task);
9171 }
9172
9173 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9174 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9175                                 u64 shareval)
9176 {
9177         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9178 }
9179
9180 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9181 {
9182         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9183
9184         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9185 }
9186
9187 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9188 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9189
9190 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9191 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9192
9193 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9194
9195 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9196 {
9197         int i, ret = 0, runtime_enabled;
9198         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9199
9200         if (tg == &root_task_group)
9201                 return -EINVAL;
9202
9203         /*
9204          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9205          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9206          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9207          */
9208         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9209                 return -EINVAL;
9210
9211         /*
9212          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
9213          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9214          * feasibility.
9215          */
9216         if (period > max_cfs_quota_period)
9217                 return -EINVAL;
9218
9219         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
9220         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9221         if (ret)
9222                 goto out_unlock;
9223
9224         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9225         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
9226         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9227         cfs_b->quota = quota;
9228
9229         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9230         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
9231         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
9232                 /* force a reprogram */
9233                 cfs_b->timer_active = 0;
9234                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9235         }
9236         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
9237
9238         for_each_possible_cpu(i) {
9239                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9240                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
9241
9242                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
9243                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9244                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9245
9246                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
9247                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9248                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
9249         }
9250 out_unlock:
9251         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
9252
9253         return ret;
9254 }
9255
9256 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9257 {
9258         u64 quota, period;
9259
9260         period = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9261         if (cfs_quota_us < 0)
9262                 quota = RUNTIME_INF;
9263         else
9264                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9265
9266         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9267 }
9268
9269 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9270 {
9271         u64 quota_us;
9272
9273         if (tg_cfs_bandwidth(tg)->quota == RUNTIME_INF)
9274                 return -1;
9275
9276         quota_us = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9277         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9278
9279         return quota_us;
9280 }
9281
9282 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9283 {
9284         u64 quota, period;
9285
9286         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9287         quota = tg_cfs_bandwidth(tg)->quota;
9288
9289         if (period <= 0)
9290                 return -EINVAL;
9291
9292         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
9293 }
9294
9295 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9296 {
9297         u64 cfs_period_us;
9298
9299         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg_cfs_bandwidth(tg)->period);
9300         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9301
9302         return cfs_period_us;
9303 }
9304
9305 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9306 {
9307         return tg_get_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp));
9308 }
9309
9310 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9311                                 s64 cfs_quota_us)
9312 {
9313         return tg_set_cfs_quota(cgroup_tg(cgrp), cfs_quota_us);
9314 }
9315
9316 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9317 {
9318         return tg_get_cfs_period(cgroup_tg(cgrp));
9319 }
9320
9321 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9322                                 u64 cfs_period_us)
9323 {
9324         return tg_set_cfs_period(cgroup_tg(cgrp), cfs_period_us);
9325 }
9326
9327 struct cfs_schedulable_data {
9328         struct task_group *tg;
9329         u64 period, quota;
9330 };
9331
9332 /*
9333  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9334  * note: units are usecs
9335  */
9336 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9337                                struct cfs_schedulable_data *d)
9338 {
9339         u64 quota, period;
9340
9341         if (tg == d->tg) {
9342                 period = d->period;
9343                 quota = d->quota;
9344         } else {
9345                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9346                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9347         }
9348
9349         /* note: these should typically be equivalent */
9350         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9351                 return RUNTIME_INF;
9352
9353         return to_ratio(period, quota);
9354 }
9355
9356 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9357 {
9358         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9359         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9360         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9361
9362         if (!tg->parent) {
9363                 quota = RUNTIME_INF;
9364         } else {
9365                 struct cfs_bandwidth *parent_b = tg_cfs_bandwidth(tg->parent);
9366
9367                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9368                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
9369
9370                 /*
9371                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
9372                  * limit is set
9373                  */
9374                 if (quota == RUNTIME_INF)
9375                         quota = parent_quota;
9376                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9377                         return -EINVAL;
9378         }
9379         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
9380
9381         return 0;
9382 }
9383
9384 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9385 {
9386         int ret;
9387         struct cfs_schedulable_data data = {
9388                 .tg = tg,
9389                 .period = period,
9390                 .quota = quota,
9391         };
9392
9393         if (quota != RUNTIME_INF) {
9394                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9395                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9396         }
9397
9398         rcu_read_lock();
9399         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9400         rcu_read_unlock();
9401
9402         return ret;
9403 }
9404
9405 static int cpu_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9406                 struct cgroup_map_cb *cb)
9407 {
9408         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9409         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
9410
9411         cb->fill(cb, "nr_periods", cfs_b->nr_periods);
9412         cb->fill(cb, "nr_throttled", cfs_b->nr_throttled);
9413         cb->fill(cb, "throttled_time", cfs_b->throttled_time);
9414
9415         return 0;
9416 }
9417 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9418 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9419
9420 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9421 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9422                                 s64 val)
9423 {
9424         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9425 }
9426
9427 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9428 {
9429         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9430 }
9431
9432 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9433                 u64 rt_period_us)
9434 {
9435         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9436 }
9437
9438 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9439 {
9440         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9441 }
9442 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9443
9444 static struct cftype cpu_files[] = {
9445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9446         {
9447                 .name = "shares",
9448                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9449                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9450         },
9451 #endif
9452 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9453         {
9454                 .name = "cfs_quota_us",
9455                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9456                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9457         },
9458         {
9459                 .name = "cfs_period_us",
9460                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9461                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9462         },
9463         {
9464                 .name = "stat",
9465                 .read_map = cpu_stats_show,
9466         },
9467 #endif
9468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9469         {
9470                 .name = "rt_runtime_us",
9471                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9472                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9473         },
9474         {
9475                 .name = "rt_period_us",
9476                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9477                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9478         },
9479 #endif
9480 };
9481
9482 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9483 {
9484         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9485 }
9486
9487 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9488         .name           = "cpu",
9489         .create         = cpu_cgroup_create,
9490         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9491         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9492         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9493         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9494         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9495         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9496         .early_init     = 1,
9497 };
9498
9499 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9500
9501 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9502
9503 /*
9504  * CPU accounting code for task groups.
9505  *
9506  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9507  * (balbir@in.ibm.com).
9508  */
9509
9510 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9511 struct cpuacct {
9512         struct cgroup_subsys_state css;
9513         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9514         u64 __percpu *cpuusage;
9515         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9516         struct cpuacct *parent;
9517 };
9518
9519 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9520
9521 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9522 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9523 {
9524         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9525                             struct cpuacct, css);
9526 }
9527
9528 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9529 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9530 {
9531         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9532                             struct cpuacct, css);
9533 }
9534
9535 /* create a new cpu accounting group */
9536 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9537         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9538 {
9539         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9540         int i;
9541
9542         if (!ca)
9543                 goto out;
9544
9545         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9546         if (!ca->cpuusage)
9547                 goto out_free_ca;
9548
9549         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9550                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9551                         goto out_free_counters;
9552
9553         if (cgrp->parent)
9554                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9555
9556         return &ca->css;
9557
9558 out_free_counters:
9559         while (--i >= 0)
9560                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9561         free_percpu(ca->cpuusage);
9562 out_free_ca:
9563         kfree(ca);
9564 out:
9565         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9566 }
9567
9568 /* destroy an existing cpu accounting group */
9569 static void
9570 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9571 {
9572         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9573         int i;
9574
9575         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9576                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9577         free_percpu(ca->cpuusage);
9578         kfree(ca);
9579 }
9580
9581 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9582 {
9583         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9584         u64 data;
9585
9586 #ifndef CONFIG_64BIT
9587         /*
9588          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9589          */
9590         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9591         data = *cpuusage;
9592         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9593 #else
9594         data = *cpuusage;
9595 #endif
9596
9597         return data;
9598 }
9599
9600 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9601 {
9602         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9603
9604 #ifndef CONFIG_64BIT
9605         /*
9606          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9607          */
9608         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9609         *cpuusage = val;
9610         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9611 #else
9612         *cpuusage = val;
9613 #endif
9614 }
9615
9616 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9617 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9618 {
9619         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9620         u64 totalcpuusage = 0;
9621         int i;
9622
9623         for_each_present_cpu(i)
9624                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9625
9626         return totalcpuusage;
9627 }
9628
9629 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9630                                                                 u64 reset)
9631 {
9632         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9633         int err = 0;
9634         int i;
9635
9636         if (reset) {
9637                 err = -EINVAL;
9638                 goto out;
9639         }
9640
9641         for_each_present_cpu(i)
9642                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9643
9644 out:
9645         return err;
9646 }
9647
9648 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9649                                    struct seq_file *m)
9650 {
9651         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9652         u64 percpu;
9653         int i;
9654
9655         for_each_present_cpu(i) {
9656                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9657                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9658         }
9659         seq_printf(m, "\n");
9660         return 0;
9661 }
9662
9663 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9664         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9665         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9666 };
9667
9668 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9669                 struct cgroup_map_cb *cb)
9670 {
9671         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9672         int i;
9673
9674         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9675                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9676                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9677                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9678         }
9679         return 0;
9680 }
9681
9682 static struct cftype files[] = {
9683         {
9684                 .name = "usage",
9685                 .read_u64 = cpuusage_read,
9686                 .write_u64 = cpuusage_write,
9687         },
9688         {
9689                 .name = "usage_percpu",
9690                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9691         },
9692         {
9693                 .name = "stat",
9694                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9695         },
9696 };
9697
9698 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9699 {
9700         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9701 }
9702
9703 /*
9704  * charge this task's execution time to its accounting group.
9705  *
9706  * called with rq->lock held.
9707  */
9708 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9709 {
9710         struct cpuacct *ca;
9711         int cpu;
9712
9713         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9714                 return;
9715
9716         cpu = task_cpu(tsk);
9717
9718         rcu_read_lock();
9719
9720         ca = task_ca(tsk);
9721
9722         for (; ca; ca = ca->parent) {
9723                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9724                 *cpuusage += cputime;
9725         }
9726
9727         rcu_read_unlock();
9728 }
9729
9730 /*
9731  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9732  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9733  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9734  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9735  *
9736  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9737  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9738  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9739  */
9740 #ifdef CONFIG_SMP
9741 #define CPUACCT_BATCH   \
9742         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9743 #else
9744 #define CPUACCT_BATCH   0
9745 #endif
9746
9747 /*
9748  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9749  */
9750 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9751                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9752 {
9753         struct cpuacct *ca;
9754         int batch = CPUACCT_BATCH;
9755
9756         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9757                 return;
9758
9759         rcu_read_lock();
9760         ca = task_ca(tsk);
9761
9762         do {
9763                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9764                 ca = ca->parent;
9765         } while (ca);
9766         rcu_read_unlock();
9767 }
9768
9769 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9770         .name = "cpuacct",
9771         .create = cpuacct_create,
9772         .destroy = cpuacct_destroy,
9773         .populate = cpuacct_populate,
9774         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9775 };
9776 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */