Merge tag 'v3.13' into p/abusse/merge_upgrade
[projects/modsched/linux.git] / kernel / sched / cfs / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299
300
301 /*
302  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
303  */
304 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
305         __acquires(rq->lock)
306 {
307         struct rq *rq;
308
309         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
310
311         for (;;) {
312                 rq = task_rq(p);
313                 raw_spin_lock(&rq->lock);
314                 if (likely(rq == task_rq(p)))
315                         return rq;
316                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
322  */
323 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
324         __acquires(p->pi_lock)
325         __acquires(rq->lock)
326 {
327         struct rq *rq;
328
329         for (;;) {
330                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
331                 rq = task_rq(p);
332                 raw_spin_lock(&rq->lock);
333                 if (likely(rq == task_rq(p)))
334                         return rq;
335                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
337         }
338 }
339
340 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
341         __releases(rq->lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344 }
345
346 static inline void
347 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
348         __releases(rq->lock)
349         __releases(p->pi_lock)
350 {
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
353 }
354
355 /*
356  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
357  */
358 static struct rq *this_rq_lock(void)
359         __acquires(rq->lock)
360 {
361         struct rq *rq;
362
363         local_irq_disable();
364         rq = this_rq();
365         raw_spin_lock(&rq->lock);
366
367         return rq;
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
371 /*
372  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
373  */
374
375 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
376 {
377         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
378                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
379 }
380
381 /*
382  * High-resolution timer tick.
383  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
384  */
385 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
386 {
387         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
388
389         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
390
391         raw_spin_lock(&rq->lock);
392         update_rq_clock(rq);
393         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
394         raw_spin_unlock(&rq->lock);
395
396         return HRTIMER_NORESTART;
397 }
398
399 #ifdef CONFIG_SMP
400
401 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
402 {
403         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
404         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
405
406         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
407 }
408
409 /*
410  * called from hardirq (IPI) context
411  */
412 static void __hrtick_start(void *arg)
413 {
414         struct rq *rq = arg;
415
416         raw_spin_lock(&rq->lock);
417         __hrtick_restart(rq);
418         rq->hrtick_csd_pending = 0;
419         raw_spin_unlock(&rq->lock);
420 }
421
422 /*
423  * Called to set the hrtick timer state.
424  *
425  * called with rq->lock held and irqs disabled
426  */
427 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
428 {
429         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
430         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
431
432         hrtimer_set_expires(timer, time);
433
434         if (rq == this_rq()) {
435                 __hrtick_restart(rq);
436         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
437                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
438                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
439         }
440 }
441
442 static int
443 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
444 {
445         int cpu = (int)(long)hcpu;
446
447         switch (action) {
448         case CPU_UP_CANCELED:
449         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
450         case CPU_DOWN_PREPARE:
451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
452         case CPU_DEAD:
453         case CPU_DEAD_FROZEN:
454                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
455                 return NOTIFY_OK;
456         }
457
458         return NOTIFY_DONE;
459 }
460
461 static __init void init_hrtick(void)
462 {
463         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
464 }
465 #else
466 /*
467  * Called to set the hrtick timer state.
468  *
469  * called with rq->lock held and irqs disabled
470  */
471 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
472 {
473         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
474                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
475 }
476
477 static inline void init_hrtick(void)
478 {
479 }
480 #endif /* CONFIG_SMP */
481
482 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         rq->hrtick_csd_pending = 0;
486
487         rq->hrtick_csd.flags = 0;
488         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
489         rq->hrtick_csd.info = rq;
490 #endif
491
492         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
493         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
494 }
495 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
496 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
497 {
498 }
499
500 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
501 {
502 }
503
504 static inline void init_hrtick(void)
505 {
506 }
507 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
508
509 /*
510  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
511  *
512  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
513  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
514  * the target CPU.
515  */
516 void resched_task(struct task_struct *p)
517 {
518         int cpu;
519
520         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
521
522         if (test_tsk_need_resched(p))
523                 return;
524
525         set_tsk_need_resched(p);
526
527         cpu = task_cpu(p);
528         if (cpu == smp_processor_id()) {
529                 set_preempt_need_resched();
530                 return;
531         }
532
533         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
534         smp_mb();
535         if (!tsk_is_polling(p))
536                 smp_send_reschedule(cpu);
537 }
538
539 void resched_cpu(int cpu)
540 {
541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
542         unsigned long flags;
543
544         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
545                 return;
546         resched_task(cpu_curr(cpu));
547         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
548 }
549
550 #ifdef CONFIG_SMP
551 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
552 /*
553  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
554  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
555  *
556  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
557  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
558  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
559  */
560 int get_nohz_timer_target(void)
561 {
562         int cpu = smp_processor_id();
563         int i;
564         struct sched_domain *sd;
565
566         rcu_read_lock();
567         for_each_domain(cpu, sd) {
568                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
569                         if (!idle_cpu(i)) {
570                                 cpu = i;
571                                 goto unlock;
572                         }
573                 }
574         }
575 unlock:
576         rcu_read_unlock();
577         return cpu;
578 }
579 /*
580  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
581  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
582  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
583  * idle system the next event might even be infinite time into the
584  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
585  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
586  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
587  * wheel for the next timer event.
588  */
589 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
590 {
591         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
592
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /*
597          * This is safe, as this function is called with the timer
598          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
599          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
600          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
601          * timer into account automatically.
602          */
603         if (rq->curr != rq->idle)
604                 return;
605
606         /*
607          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
608          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
609          * idle task through an additional NOOP schedule()
610          */
611         set_tsk_need_resched(rq->idle);
612
613         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
614         smp_mb();
615         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
616                 smp_send_reschedule(cpu);
617 }
618
619 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
620 {
621         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
622                 if (cpu != smp_processor_id() ||
623                     tick_nohz_tick_stopped())
624                         smp_send_reschedule(cpu);
625                 return true;
626         }
627
628         return false;
629 }
630
631 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
632 {
633         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
634                 wake_up_idle_cpu(cpu);
635 }
636
637 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
638 {
639         int cpu = smp_processor_id();
640
641         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
642                 return false;
643
644         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
645                 return true;
646
647         /*
648          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
649          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
650          */
651         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
652         return false;
653 }
654
655 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
656
657 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
658 {
659         return false;
660 }
661
662 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
663
664 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
665 bool sched_can_stop_tick(void)
666 {
667        struct rq *rq;
668
669        rq = this_rq();
670
671        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
672        smp_rmb();
673
674        /* More than one running task need preemption */
675        if (rq->nr_running > 1)
676                return false;
677
678        return true;
679 }
680 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
681
682 void sched_avg_update(struct rq *rq)
683 {
684         s64 period = sched_avg_period();
685
686         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
687                 /*
688                  * Inline assembly required to prevent the compiler
689                  * optimising this loop into a divmod call.
690                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
691                  */
692                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
693                 rq->age_stamp += period;
694                 rq->rt_avg /= 2;
695         }
696 }
697
698 #endif /* CONFIG_SMP */
699
700 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
701                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
702 /*
703  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
704  * node and @up when leaving it for the final time.
705  *
706  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
707  */
708 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
709                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
710 {
711         struct task_group *parent, *child;
712         int ret;
713
714         parent = from;
715
716 down:
717         ret = (*down)(parent, data);
718         if (ret)
719                 goto out;
720         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
721                 parent = child;
722                 goto down;
723
724 up:
725                 continue;
726         }
727         ret = (*up)(parent, data);
728         if (ret || parent == from)
729                 goto out;
730
731         child = parent;
732         parent = parent->parent;
733         if (parent)
734                 goto up;
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
740 {
741         return 0;
742 }
743 #endif
744
745 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
746 {
747         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
748         struct load_weight *load = &p->se.load;
749
750         /*
751          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
752          */
753         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
754                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
755                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
756                 return;
757         }
758
759         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
760         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
761 }
762
763 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         update_rq_clock(rq);
766         sched_info_queued(rq, p);
767         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
768 }
769
770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
771 {
772         update_rq_clock(rq);
773         sched_info_dequeued(rq, p);
774         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
775 }
776
777 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
778 {
779         if (task_contributes_to_load(p))
780                 rq->nr_uninterruptible--;
781
782         enqueue_task(rq, p, flags);
783 }
784
785 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
786 {
787         if (task_contributes_to_load(p))
788                 rq->nr_uninterruptible++;
789
790         dequeue_task(rq, p, flags);
791 }
792
793 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
794 {
795 /*
796  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
797  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
798  */
799 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
800         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
801 #endif
802 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
803         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
804
805         /*
806          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
807          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
808          * {soft,}irq region.
809          *
810          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
811          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
812          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
813          * monotonic.
814          *
815          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
816          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
817          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
818          * atomic ops.
819          */
820         if (irq_delta > delta)
821                 irq_delta = delta;
822
823         rq->prev_irq_time += irq_delta;
824         delta -= irq_delta;
825 #endif
826 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
827         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
828                 u64 st;
829
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 st = steal_ticks(steal);
837                 steal = st * TICK_NSEC;
838
839                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
840
841                 delta -= steal;
842         }
843 #endif
844
845         rq->clock_task += delta;
846
847 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
848         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
849                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
850 #endif
851 }
852
853 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
854 {
855         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
856         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
857
858         if (stop) {
859                 /*
860                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
861                  * userspace knows about and won't get confused about.
862                  *
863                  * Also, it will make PI more or less work without too
864                  * much confusion -- but then, stop work should not
865                  * rely on PI working anyway.
866                  */
867                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
868
869                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
870         }
871
872         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
873
874         if (old_stop) {
875                 /*
876                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
877                  * it can die in pieces.
878                  */
879                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
880         }
881 }
882
883 /*
884  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
885  */
886 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
887 {
888         return p->static_prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
893  * without taking RT-inheritance into account. Might be
894  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
895  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
896  * estimator recalculates.
897  */
898 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         int prio;
901
902         if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio)
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1112
1113 out:
1114         return ret;
1115 }
1116
1117 struct migration_arg {
1118         struct task_struct *task;
1119         int dest_cpu;
1120 };
1121
1122 static int migration_cpu_stop(void *data);
1123
1124 /*
1125  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1126  *
1127  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1128  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1129  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1130  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1131  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1132  * @p has remained unscheduled the whole time.
1133  *
1134  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1135  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1136  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1137  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1138  * waiting to become inactive.
1139  */
1140 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1141 {
1142         unsigned long flags;
1143         int running, on_rq;
1144         unsigned long ncsw;
1145         struct rq *rq;
1146
1147         for (;;) {
1148                 /*
1149                  * We do the initial early heuristics without holding
1150                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1151                  * the runqueue lock when things look like they will
1152                  * work out!
1153                  */
1154                 rq = task_rq(p);
1155
1156                 /*
1157                  * If the task is actively running on another CPU
1158                  * still, just relax and busy-wait without holding
1159                  * any locks.
1160                  *
1161                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1162                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1163                  * But we don't care, since "task_running()" will
1164                  * return false if the runqueue has changed and p
1165                  * is actually now running somewhere else!
1166                  */
1167                 while (task_running(rq, p)) {
1168                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1169                                 return 0;
1170                         cpu_relax();
1171                 }
1172
1173                 /*
1174                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1175                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1176                  * just go back and repeat.
1177                  */
1178                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1179                 trace_sched_wait_task(p);
1180                 running = task_running(rq, p);
1181                 on_rq = p->on_rq;
1182                 ncsw = 0;
1183                 if (!match_state || p->state == match_state)
1184                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1185                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1186
1187                 /*
1188                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1189                  */
1190                 if (unlikely(!ncsw))
1191                         break;
1192
1193                 /*
1194                  * Was it really running after all now that we
1195                  * checked with the proper locks actually held?
1196                  *
1197                  * Oops. Go back and try again..
1198                  */
1199                 if (unlikely(running)) {
1200                         cpu_relax();
1201                         continue;
1202                 }
1203
1204                 /*
1205                  * It's not enough that it's not actively running,
1206                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1207                  * preempted!
1208                  *
1209                  * So if it was still runnable (but just not actively
1210                  * running right now), it's preempted, and we should
1211                  * yield - it could be a while.
1212                  */
1213                 if (unlikely(on_rq)) {
1214                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1215
1216                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1217                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1218                         continue;
1219                 }
1220
1221                 /*
1222                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1223                  * runnable, which means that it will never become
1224                  * running in the future either. We're all done!
1225                  */
1226                 break;
1227         }
1228
1229         return ncsw;
1230 }
1231
1232 /***
1233  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1234  * @p: the to-be-kicked thread
1235  *
1236  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1237  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1238  *
1239  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1240  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1241  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1242  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1243  * achieved as well.
1244  */
1245 void kick_process(struct task_struct *p)
1246 {
1247         int cpu;
1248
1249         preempt_disable();
1250         cpu = task_cpu(p);
1251         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253         preempt_enable();
1254 }
1255 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1256 #endif /* CONFIG_SMP */
1257
1258 #ifdef CONFIG_SMP
1259 /*
1260  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1261  */
1262 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1263 {
1264         int nid = cpu_to_node(cpu);
1265         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1266         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1267         int dest_cpu;
1268
1269         /*
1270          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1271          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1272          * select the cpu on the other node.
1273          */
1274         if (nid != -1) {
1275                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1276
1277                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1278                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1279                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1280                                 continue;
1281                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1282                                 continue;
1283                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1284                                 return dest_cpu;
1285                 }
1286         }
1287
1288         for (;;) {
1289                 /* Any allowed, online CPU? */
1290                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1291                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1292                                 continue;
1293                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1294                                 continue;
1295                         goto out;
1296                 }
1297
1298                 switch (state) {
1299                 case cpuset:
1300                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1301                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1302                         state = possible;
1303                         break;
1304
1305                 case possible:
1306                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1307                         state = fail;
1308                         break;
1309
1310                 case fail:
1311                         BUG();
1312                         break;
1313                 }
1314         }
1315
1316 out:
1317         if (state != cpuset) {
1318                 /*
1319                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1320                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1321                  * leave kernel.
1322                  */
1323                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1324                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1325                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1326                 }
1327         }
1328
1329         return dest_cpu;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1334  */
1335 static inline
1336 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1337 {
1338         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1339
1340         /*
1341          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1342          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1343          * cpu.
1344          *
1345          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1346          *
1347          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1348          *   not worry about this generic constraint ]
1349          */
1350         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1351                      !cpu_online(cpu)))
1352                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1353
1354         return cpu;
1355 }
1356
1357 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1358 {
1359         s64 diff = sample - *avg;
1360         *avg += diff >> 3;
1361 }
1362 #endif
1363
1364 static void
1365 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1366 {
1367 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1368         struct rq *rq = this_rq();
1369
1370 #ifdef CONFIG_SMP
1371         int this_cpu = smp_processor_id();
1372
1373         if (cpu == this_cpu) {
1374                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1375                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1376         } else {
1377                 struct sched_domain *sd;
1378
1379                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1380                 rcu_read_lock();
1381                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1382                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1383                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1384                                 break;
1385                         }
1386                 }
1387                 rcu_read_unlock();
1388         }
1389
1390         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1392
1393 #endif /* CONFIG_SMP */
1394
1395         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1396         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1397
1398         if (wake_flags & WF_SYNC)
1399                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1400
1401 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1402 }
1403
1404 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1405 {
1406         activate_task(rq, p, en_flags);
1407         p->on_rq = 1;
1408
1409         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1410         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1411                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1416  */
1417 static void
1418 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1419 {
1420         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1421         trace_sched_wakeup(p, true);
1422
1423         p->state = TASK_RUNNING;
1424 #ifdef CONFIG_SMP
1425         if (p->sched_class->task_woken)
1426                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1427
1428         if (rq->idle_stamp) {
1429                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1430                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1431
1432                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1433
1434                 if (rq->avg_idle > max)
1435                         rq->avg_idle = max;
1436
1437                 rq->idle_stamp = 0;
1438         }
1439 #endif
1440 }
1441
1442 static void
1443 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1444 {
1445 #ifdef CONFIG_SMP
1446         if (p->sched_contributes_to_load)
1447                 rq->nr_uninterruptible--;
1448 #endif
1449
1450         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1451         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1456  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1457  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1458  * the task is still ->on_rq.
1459  */
1460 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1461 {
1462         struct rq *rq;
1463         int ret = 0;
1464
1465         rq = __task_rq_lock(p);
1466         if (p->on_rq) {
1467                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1468                 update_rq_clock(rq);
1469                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1470                 ret = 1;
1471         }
1472         __task_rq_unlock(rq);
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 #ifdef CONFIG_SMP
1478 static void sched_ttwu_pending(void)
1479 {
1480         struct rq *rq = this_rq();
1481         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1482         struct task_struct *p;
1483
1484         raw_spin_lock(&rq->lock);
1485
1486         while (llist) {
1487                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1488                 llist = llist_next(llist);
1489                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1490         }
1491
1492         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1493 }
1494
1495 void scheduler_ipi(void)
1496 {
1497         /*
1498          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1499          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1500          * this IPI.
1501          */
1502         if (tif_need_resched())
1503                 set_preempt_need_resched();
1504
1505         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1506                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1507                         && !got_nohz_idle_kick())
1508                 return;
1509
1510         /*
1511          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1512          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1513          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1514          * we do call them.
1515          *
1516          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1517          * properly.
1518          *
1519          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1520          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1521          * somewhat pessimize the simple resched case.
1522          */
1523         irq_enter();
1524         tick_nohz_full_check();
1525         sched_ttwu_pending();
1526
1527         /*
1528          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1529          */
1530         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1531                 this_rq()->idle_balance = 1;
1532                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1533         }
1534         irq_exit();
1535 }
1536
1537 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1538 {
1539         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1540                 smp_send_reschedule(cpu);
1541 }
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         /*
1588          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1589          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1590          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1591          * set_current_state() the waiting thread does.
1592          */
1593         smp_mb__before_spinlock();
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         if (!(p->state & state))
1596                 goto out;
1597
1598         success = 1; /* we're going to change ->state */
1599         cpu = task_cpu(p);
1600
1601         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1602                 goto stat;
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         /*
1606          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1607          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1608          */
1609         while (p->on_cpu)
1610                 cpu_relax();
1611         /*
1612          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1613          */
1614         smp_rmb();
1615
1616         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1617         p->state = TASK_WAKING;
1618
1619         if (p->sched_class->task_waking)
1620                 p->sched_class->task_waking(p);
1621
1622         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1623         if (task_cpu(p) != cpu) {
1624                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1625                 set_task_cpu(p, cpu);
1626         }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         ttwu_queue(p, cpu);
1630 stat:
1631         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1632 out:
1633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1634
1635 //      if (test_tsk && ((int)test_tsk->pid == test_tsk_pid)) {
1636 //              printk("task(%i): try_to_wake_up -> %i\n", test_tsk_pid, TASK_RUNNING);
1637 //      }
1638
1639         return success;
1640 }
1641
1642 /**
1643  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1644  * @p: the thread to be awakened
1645  *
1646  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1647  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1648  * the current task.
1649  */
1650 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1651 {
1652         struct rq *rq = task_rq(p);
1653
1654         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1655             WARN_ON_ONCE(p == current))
1656                 return;
1657
1658         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1659
1660         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1661                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1662                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1663                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1664         }
1665
1666         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1667                 goto out;
1668
1669         if (!p->on_rq)
1670                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1671
1672         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1673         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1674 out:
1675         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1676 }
1677
1678 /**
1679  * wake_up_process - Wake up a specific process
1680  * @p: The process to be woken up.
1681  *
1682  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1683  * processes.
1684  *
1685  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1686  *
1687  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1688  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1689  */
1690 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1691 {
1692         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1693         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1694 }
1695 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1696
1697 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1698 {
1699         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1700         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1701 }
1702 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1703
1704 /*
1705  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1706  * p is forked by current.
1707  *
1708  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1709  */
1710 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1711 {
1712         p->on_rq                        = 0;
1713
1714         p->se.on_rq                     = 0;
1715         p->se.exec_start                = 0;
1716         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1717         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1718         p->se.nr_migrations             = 0;
1719         p->se.vruntime                  = 0;
1720         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1721
1722 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1723         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1724 #endif
1725
1726         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1727
1728 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1729         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1730 #endif
1731
1732 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1733         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1734                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1735                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1736         }
1737
1738         if (clone_flags & CLONE_VM)
1739                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1740         else
1741                 p->numa_preferred_nid = -1;
1742
1743         p->node_stamp = 0ULL;
1744         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1745         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1746         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1747         p->numa_faults = NULL;
1748         p->numa_faults_buffer = NULL;
1749
1750         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1751         p->numa_group = NULL;
1752 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1753 }
1754
1755 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1757 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1758 {
1759         if (enabled)
1760                 sched_feat_set("NUMA");
1761         else
1762                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1763 }
1764 #else
1765 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1766
1767 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1768 {
1769         numabalancing_enabled = enabled;
1770 }
1771 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1772 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1773
1774 /*
1775  * fork()/clone()-time setup:
1776  */
1777 void sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1778 {
1779         unsigned long flags;
1780         int cpu = get_cpu();
1781
1782         __sched_fork(clone_flags, p);
1783         /*
1784          * We mark the process as running here. This guarantees that
1785          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1786          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1787          */
1788         p->state = TASK_RUNNING;
1789
1790         /*
1791          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1792          */
1793         p->prio = current->normal_prio;
1794
1795         /*
1796          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1797          */
1798         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1799                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1800                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1801                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1802                         p->rt_priority = 0;
1803                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1804                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1805
1806                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1807                 set_load_weight(p);
1808
1809                 /*
1810                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1811                  * fulfilled its duty:
1812                  */
1813                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1814         }
1815
1816         if (!rt_prio(p->prio))
1817                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1818
1819         if (p->sched_class->task_fork)
1820                 p->sched_class->task_fork(p);
1821
1822         /*
1823          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1824          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1825          * is ran before sched_fork().
1826          *
1827          * Silence PROVE_RCU.
1828          */
1829         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1830         set_task_cpu(p, cpu);
1831         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1832
1833 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1834         if (likely(sched_info_on()))
1835                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1836 #endif
1837 #if defined(CONFIG_SMP)
1838         p->on_cpu = 0;
1839 #endif
1840         init_task_preempt_count(p);
1841 #ifdef CONFIG_SMP
1842         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1843 #endif
1844
1845         put_cpu();
1846 }
1847
1848 /*
1849  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1850  *
1851  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1852  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1853  * on the runqueue and wakes it.
1854  */
1855 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1856 {
1857         unsigned long flags;
1858         struct rq *rq;
1859
1860         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1861 #ifdef CONFIG_SMP
1862         /*
1863          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1864          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1865          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1866          */
1867         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
1868 #endif
1869
1870         /* Initialize new task's runnable average */
1871         init_task_runnable_average(p);
1872         rq = __task_rq_lock(p);
1873         activate_task(rq, p, 0);
1874         p->on_rq = 1;
1875         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1876         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1877 #ifdef CONFIG_SMP
1878         if (p->sched_class->task_woken)
1879                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1880 #endif
1881         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1882 }
1883
1884 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1885
1886 /**
1887  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1888  * @notifier: notifier struct to register
1889  */
1890 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1891 {
1892         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1895
1896 /**
1897  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1898  * @notifier: notifier struct to unregister
1899  *
1900  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1901  */
1902 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1903 {
1904         hlist_del(&notifier->link);
1905 }
1906 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1907
1908 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1909 {
1910         struct preempt_notifier *notifier;
1911
1912         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1913                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1914 }
1915
1916 static void
1917 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1918                                  struct task_struct *next)
1919 {
1920         struct preempt_notifier *notifier;
1921
1922         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
1923                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1924 }
1925
1926 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1927
1928 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1929 {
1930 }
1931
1932 static void
1933 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1934                                  struct task_struct *next)
1935 {
1936 }
1937
1938 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1939
1940 /**
1941  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1942  * @rq: the runqueue preparing to switch
1943  * @prev: the current task that is being switched out
1944  * @next: the task we are going to switch to.
1945  *
1946  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1947  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1948  * switch.
1949  *
1950  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1951  * hooks.
1952  */
1953 static inline void
1954 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1955                     struct task_struct *next)
1956 {
1957         trace_sched_switch(prev, next);
1958         sched_info_switch(rq, prev, next);
1959         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1960         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1961         prepare_lock_switch(rq, next);
1962         prepare_arch_switch(next);
1963 }
1964
1965 /**
1966  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1967  * @rq: runqueue associated with task-switch
1968  * @prev: the thread we just switched away from.
1969  *
1970  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1971  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1972  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1973  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1974  *
1975  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1976  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1977  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1978  * details.)
1979  */
1980 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1981         __releases(rq->lock)
1982 {
1983         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1984         long prev_state;
1985
1986         rq->prev_mm = NULL;
1987
1988         /*
1989          * A task struct has one reference for the use as "current".
1990          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1991          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1992          * the scheduled task must drop that reference.
1993          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1994          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1995          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1996          * be dropped twice.
1997          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1998          */
1999         prev_state = prev->state;
2000         vtime_task_switch(prev);
2001         finish_arch_switch(prev);
2002         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2003         finish_lock_switch(rq, prev);
2004         finish_arch_post_lock_switch();
2005
2006         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2007         if (mm)
2008                 mmdrop(mm);
2009         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2010                 task_numa_free(prev);
2011
2012                 /*
2013                  * Remove function-return probe instances associated with this
2014                  * task and put them back on the free list.
2015                  */
2016                 kprobe_flush_task(prev);
2017                 put_task_struct(prev);
2018         }
2019
2020         tick_nohz_task_switch(current);
2021 }
2022
2023 #ifdef CONFIG_SMP
2024
2025 /* assumes rq->lock is held */
2026 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2027 {
2028         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2029                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2030 }
2031
2032 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2033 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2034 {
2035         if (rq->post_schedule) {
2036                 unsigned long flags;
2037
2038                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2039                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2040                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2041                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2042
2043                 rq->post_schedule = 0;
2044         }
2045 }
2046
2047 #else
2048
2049 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2050 {
2051 }
2052
2053 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2054 {
2055 }
2056
2057 #endif
2058
2059 /**
2060  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2061  * @prev: the thread we just switched away from.
2062  */
2063 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2064         __releases(rq->lock)
2065 {
2066         struct rq *rq = this_rq();
2067
2068         finish_task_switch(rq, prev);
2069
2070         /*
2071          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2072          * task_switch?
2073          */
2074         post_schedule(rq);
2075
2076 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2077         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2078         preempt_enable();
2079 #endif
2080         if (current->set_child_tid)
2081                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2082 }
2083
2084 /*
2085  * context_switch - switch to the new MM and the new
2086  * thread's register state.
2087  */
2088 static inline void
2089 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2090                struct task_struct *next)
2091 {
2092         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2093
2094         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2095
2096         mm = next->mm;
2097         oldmm = prev->active_mm;
2098         /*
2099          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2100          * combine the page table reload and the switch backend into
2101          * one hypercall.
2102          */
2103         arch_start_context_switch(prev);
2104
2105         if (!mm) {
2106                 next->active_mm = oldmm;
2107                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2108                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2109         } else
2110                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2111
2112         if (!prev->mm) {
2113                 prev->active_mm = NULL;
2114                 rq->prev_mm = oldmm;
2115         }
2116         /*
2117          * Since the runqueue lock will be released by the next
2118          * task (which is an invalid locking op but in the case
2119          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2120          * do an early lockdep release here:
2121          */
2122 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2123         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2124 #endif
2125
2126         context_tracking_task_switch(prev, next);
2127         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2128         switch_to(prev, next, prev);
2129
2130         barrier();
2131         /*
2132          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2133          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2134          * frame will be invalid.
2135          */
2136         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2137 }
2138
2139 /*
2140  * nr_running and nr_context_switches:
2141  *
2142  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2143  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2144  */
2145 unsigned long nr_running(void)
2146 {
2147         unsigned long i, sum = 0;
2148
2149         for_each_online_cpu(i)
2150                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2151
2152         return sum;
2153 }
2154
2155 unsigned long long nr_context_switches(void)
2156 {
2157         int i;
2158         unsigned long long sum = 0;
2159
2160         for_each_possible_cpu(i)
2161                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2162
2163         return sum;
2164 }
2165
2166 unsigned long nr_iowait(void)
2167 {
2168         unsigned long i, sum = 0;
2169
2170         for_each_possible_cpu(i)
2171                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2172
2173         return sum;
2174 }
2175
2176 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2177 {
2178         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2179         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2180 }
2181
2182 #ifdef CONFIG_SMP
2183
2184 /*
2185  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2186  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2187  */
2188 void sched_exec(void)
2189 {
2190         struct task_struct *p = current;
2191         unsigned long flags;
2192         int dest_cpu;
2193
2194         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2195         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2196         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2197                 goto unlock;
2198
2199         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2200                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2201
2202                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2203                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2204                 return;
2205         }
2206 unlock:
2207         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2208 }
2209
2210 #endif
2211
2212 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2213 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2214
2215 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2216 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2217
2218 /*
2219  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2220  * @p in case that task is currently running.
2221  *
2222  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2223  */
2224 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2225 {
2226         u64 ns = 0;
2227
2228         if (task_current(rq, p)) {
2229                 update_rq_clock(rq);
2230                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2231                 if ((s64)ns < 0)
2232                         ns = 0;
2233         }
2234
2235         return ns;
2236 }
2237
2238 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2239 {
2240         unsigned long flags;
2241         struct rq *rq;
2242         u64 ns = 0;
2243
2244         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2245         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2246         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2247
2248         return ns;
2249 }
2250
2251 /*
2252  * Return accounted runtime for the task.
2253  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2254  * pending runtime that have not been accounted yet.
2255  */
2256 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2257 {
2258         unsigned long flags;
2259         struct rq *rq;
2260         u64 ns = 0;
2261
2262 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2263         /*
2264          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2265          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2266          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2267          *
2268          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2269          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2270          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2271          */
2272         if (!p->on_cpu)
2273                 return p->se.sum_exec_runtime;
2274 #endif
2275
2276         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2277         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2278         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2279
2280         return ns;
2281 }
2282
2283 /*
2284  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2285  * We call it with interrupts disabled.
2286  */
2287 void scheduler_tick(void)
2288 {
2289         int cpu = smp_processor_id();
2290         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2291         struct task_struct *curr = rq->curr;
2292
2293         sched_clock_tick();
2294
2295         raw_spin_lock(&rq->lock);
2296         update_rq_clock(rq);
2297         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2298         update_cpu_load_active(rq);
2299         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2300
2301         perf_event_task_tick();
2302
2303 #ifdef CONFIG_SMP
2304         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2305         trigger_load_balance(rq, cpu);
2306 #endif
2307         rq_last_tick_reset(rq);
2308 }
2309
2310 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2311 /**
2312  * scheduler_tick_max_deferment
2313  *
2314  * Keep at least one tick per second when a single
2315  * active task is running because the scheduler doesn't
2316  * yet completely support full dynticks environment.
2317  *
2318  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2319  * balancing, etc... continue to move forward, even
2320  * with a very low granularity.
2321  *
2322  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2323  */
2324 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2325 {
2326         struct rq *rq = this_rq();
2327         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2328
2329         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2330
2331         if (time_before_eq(next, now))
2332                 return 0;
2333
2334         return jiffies_to_usecs(next - now) * NSEC_PER_USEC;
2335 }
2336 #endif
2337
2338 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2339 {
2340         if (in_lock_functions(addr)) {
2341                 addr = CALLER_ADDR2;
2342                 if (in_lock_functions(addr))
2343                         addr = CALLER_ADDR3;
2344         }
2345         return addr;
2346 }
2347
2348 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2349                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2350
2351 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2352 {
2353 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2354         /*
2355          * Underflow?
2356          */
2357         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2358                 return;
2359 #endif
2360         __preempt_count_add(val);
2361 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2362         /*
2363          * Spinlock count overflowing soon?
2364          */
2365         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2366                                 PREEMPT_MASK - 10);
2367 #endif
2368         if (preempt_count() == val)
2369                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2370 }
2371 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2372
2373 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2374 {
2375 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2376         /*
2377          * Underflow?
2378          */
2379         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2380                 return;
2381         /*
2382          * Is the spinlock portion underflowing?
2383          */
2384         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2385                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2386                 return;
2387 #endif
2388
2389         if (preempt_count() == val)
2390                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2391         __preempt_count_sub(val);
2392 }
2393 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2394
2395 #endif
2396
2397 /*
2398  * Print scheduling while atomic bug:
2399  */
2400 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2401 {
2402         if (oops_in_progress)
2403                 return;
2404
2405         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2406                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2407
2408         debug_show_held_locks(prev);
2409         print_modules();
2410         if (irqs_disabled())
2411                 print_irqtrace_events(prev);
2412         dump_stack();
2413         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2418  */
2419 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2420 {
2421         /*
2422          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2423          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2424          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2425          */
2426         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2427                 __schedule_bug(prev);
2428         rcu_sleep_check();
2429
2430         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2431
2432         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2433 }
2434
2435 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2436 {
2437         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2438                 update_rq_clock(rq);
2439         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2440 }
2441
2442 /*
2443  * Pick up the highest-prio task:
2444  */
2445 static inline struct task_struct *
2446 pick_next_task(struct rq *rq)
2447 {
2448         const struct sched_class *class;
2449         struct task_struct *p;
2450
2451         /*
2452          * Optimization: we know that if all tasks are in
2453          * the fair class we can call that function directly:
2454          */
2455         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2456                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2457                 if (likely(p))
2458                         return p;
2459         }
2460
2461         for_each_class(class) {
2462                 p = class->pick_next_task(rq);
2463                 if (p)
2464                         return p;
2465         }
2466
2467         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2468 }
2469
2470 /*
2471  * __schedule() is the main scheduler function.
2472  *
2473  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2474  *
2475  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2476  *
2477  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2478  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2479  *
2480  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2481  *      interrupt handler scheduler_tick().
2482  *
2483  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2484  *      task to the run-queue and that's it.
2485  *
2486  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2487  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2488  *      called on the nearest possible occasion:
2489  *
2490  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2491  *
2492  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2493  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2494  *           spin_unlock()!)
2495  *
2496  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2497  *           preemptible context
2498  *
2499  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2500  *         then at the next:
2501  *
2502  *          - cond_resched() call
2503  *          - explicit schedule() call
2504  *          - return from syscall or exception to user-space
2505  *          - return from interrupt-handler to user-space
2506  */
2507 //void print_rb_nodes(struct rq *rq) {
2508 //      struct task_struct *p;
2509 //
2510 //      if (!rq->cfs.rb_leftmost)
2511 //              return;
2512 //
2513 //      p = pick_next_task(rq);
2514 //      if (rq->cfs.rb_leftmost)
2515 //              print_rb_nodes(rq);
2516 //      put_prev_task(rq, p);
2517 //
2518 //      printk("%i ", p->pid);
2519 //}
2520 static void __sched __schedule(void)
2521 {
2522         struct task_struct *prev, *next;
2523         unsigned long *switch_count;
2524         struct rq *rq;
2525         int i, cpu;
2526
2527 need_resched:
2528         preempt_disable();
2529         cpu = smp_processor_id();
2530         rq = cpu_rq(cpu);
2531         rcu_note_context_switch(cpu);
2532         prev = rq->curr;
2533
2534         schedule_debug(prev);
2535
2536         if (sched_feat(HRTICK))
2537                 hrtick_clear(rq);
2538
2539         /*
2540          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2541          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2542          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2543          */
2544         smp_mb__before_spinlock();
2545         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2546
2547         switch_count = &prev->nivcsw;
2548         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2549                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2550                         prev->state = TASK_RUNNING;
2551                 } else {
2552                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2553                         prev->on_rq = 0;
2554
2555                         /*
2556                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2557                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2558                          * concurrency.
2559                          */
2560                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2561                                 struct task_struct *to_wakeup;
2562
2563                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2564                                 if (to_wakeup)
2565                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2566                         }
2567                 }
2568                 switch_count = &prev->nvcsw;
2569         }
2570
2571         pre_schedule(rq, prev);
2572
2573         if (unlikely(!rq->nr_running))
2574                 idle_balance(cpu, rq);
2575
2576         put_prev_task(rq, prev);
2577         next = pick_next_task(rq);
2578         clear_tsk_need_resched(prev);
2579         clear_preempt_need_resched();
2580         rq->skip_clock_update = 0;
2581
2582         if (likely(prev != next)) {
2583                 rq->nr_switches++;
2584                 rq->curr = next;
2585                 ++*switch_count;
2586
2587                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2588                 /*
2589                  * The context switch have flipped the stack from under us
2590                  * and restored the local variables which were saved when
2591                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2592                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2593                  */
2594                 cpu = smp_processor_id();
2595                 rq = cpu_rq(cpu);
2596         } else
2597                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2598
2599         post_schedule(rq);
2600
2601         sched_preempt_enable_no_resched();
2602         if (need_resched())
2603                 goto need_resched;
2604 }
2605
2606 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2607 {
2608         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2609                 return;
2610         /*
2611          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2612          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2613          */
2614         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2615                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2616 }
2617
2618 asmlinkage void __sched schedule(void)
2619 {
2620         struct task_struct *tsk = current;
2621
2622         sched_submit_work(tsk);
2623         __schedule();
2624 }
2625 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2626
2627 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2628 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2629 {
2630         /*
2631          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2632          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2633          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2634          * we find a better solution.
2635          */
2636         user_exit();
2637         schedule();
2638         user_enter();
2639 }
2640 #endif
2641
2642 /**
2643  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2644  *
2645  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2646  */
2647 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2648 {
2649         sched_preempt_enable_no_resched();
2650         schedule();
2651         preempt_disable();
2652 }
2653
2654 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2655 /*
2656  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2657  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2658  * occur there and call schedule directly.
2659  */
2660 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2661 {
2662         /*
2663          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2664          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2665          */
2666         if (likely(!preemptible()))
2667                 return;
2668
2669         do {
2670                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2671                 __schedule();
2672                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2673
2674                 /*
2675                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2676                  * between schedule and now.
2677                  */
2678                 barrier();
2679         } while (need_resched());
2680 }
2681 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2682 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2683
2684 /*
2685  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2686  * off of irq context.
2687  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2688  * protect us against recursive calling from irq.
2689  */
2690 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2691 {
2692         enum ctx_state prev_state;
2693
2694         /* Catch callers which need to be fixed */
2695         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2696
2697         prev_state = exception_enter();
2698
2699         do {
2700                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2701                 local_irq_enable();
2702                 __schedule();
2703                 local_irq_disable();
2704                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2705
2706                 /*
2707                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2708                  * between schedule and now.
2709                  */
2710                 barrier();
2711         } while (need_resched());
2712
2713         exception_exit(prev_state);
2714 }
2715
2716 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2717                           void *key)
2718 {
2719         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2720 }
2721 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2722
2723 static long __sched
2724 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2725 {
2726         unsigned long flags;
2727         wait_queue_t wait;
2728
2729         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2730
2731         __set_current_state(state);
2732
2733         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2734         __add_wait_queue(q, &wait);
2735         spin_unlock(&q->lock);
2736         timeout = schedule_timeout(timeout);
2737         spin_lock_irq(&q->lock);
2738         __remove_wait_queue(q, &wait);
2739         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2740
2741         return timeout;
2742 }
2743
2744 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2745 {
2746         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2747 }
2748 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2749
2750 long __sched
2751 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2752 {
2753         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2754 }
2755 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2756
2757 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2758 {
2759         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2760 }
2761 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2762
2763 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2764 {
2765         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2766 }
2767 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2768
2769 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2770
2771 /*
2772  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2773  * @p: task
2774  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2775  *
2776  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2777  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2778  *
2779  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
2780  */
2781 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2782 {
2783         int oldprio, on_rq, running;
2784         struct rq *rq;
2785         const struct sched_class *prev_class;
2786
2787         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
2788
2789         rq = __task_rq_lock(p);
2790
2791         /*
2792          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2793          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2794          *
2795          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2796          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2797          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2798          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2799          * with interrupts disabled and will complete the lock
2800          * protected section without being interrupted. So there is no
2801          * real need to boost.
2802          */
2803         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2804                 WARN_ON(p != rq->curr);
2805                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2806                 goto out_unlock;
2807         }
2808
2809         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2810         oldprio = p->prio;
2811         prev_class = p->sched_class;
2812         on_rq = p->on_rq;
2813         running = task_current(rq, p);
2814         if (on_rq)
2815                 dequeue_task(rq, p, 0);
2816         if (running)
2817                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2818
2819         if (rt_prio(prio))
2820                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2821         else
2822                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2823
2824         p->prio = prio;
2825
2826         if (running)
2827                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2828         if (on_rq)
2829                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
2830
2831         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2832 out_unlock:
2833         __task_rq_unlock(rq);
2834 }
2835 #endif
2836 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2837 {
2838         int old_prio, delta, on_rq;
2839         unsigned long flags;
2840         struct rq *rq;
2841
2842         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
2843                 return;
2844         /*
2845          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2846          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2847          */
2848         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2849         /*
2850          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2851          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2852          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2853          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
2854          */
2855         if (task_has_rt_policy(p)) {
2856                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2857                 goto out_unlock;
2858         }
2859         on_rq = p->on_rq;
2860         if (on_rq)
2861                 dequeue_task(rq, p, 0);
2862
2863         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2864         set_load_weight(p);
2865         old_prio = p->prio;
2866         p->prio = effective_prio(p);
2867         delta = p->prio - old_prio;
2868
2869         if (on_rq) {
2870                 enqueue_task(rq, p, 0);
2871                 /*
2872                  * If the task increased its priority or is running and
2873                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
2874                  */
2875                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
2876                         resched_task(rq->curr);
2877         }
2878 out_unlock:
2879         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2880 }
2881 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
2882
2883 /*
2884  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
2885  * @p: task
2886  * @nice: nice value
2887  */
2888 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
2889 {
2890         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
2891         int nice_rlim = 20 - nice;
2892
2893         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
2894                 capable(CAP_SYS_NICE));
2895 }
2896
2897 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
2898
2899 /*
2900  * sys_nice - change the priority of the current process.
2901  * @increment: priority increment
2902  *
2903  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
2904  * does similar things.
2905  */
2906 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
2907 {
2908         long nice, retval;
2909
2910         /*
2911          * Setpriority might change our priority at the same moment.
2912          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
2913          * and we have a single winner.
2914          */
2915         if (increment < -40)
2916                 increment = -40;
2917         if (increment > 40)
2918                 increment = 40;
2919
2920         nice = TASK_NICE(current) + increment;
2921         if (nice < -20)
2922                 nice = -20;
2923         if (nice > 19)
2924                 nice = 19;
2925
2926         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
2927                 return -EPERM;
2928
2929         retval = security_task_setnice(current, nice);
2930         if (retval)
2931                 return retval;
2932
2933         set_user_nice(current, nice);
2934         return 0;
2935 }
2936
2937 #endif
2938
2939 /**
2940  * task_prio - return the priority value of a given task.
2941  * @p: the task in question.
2942  *
2943  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
2944  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
2945  * around 0, value goes from -16 to +15.
2946  */
2947 int task_prio(const struct task_struct *p)
2948 {
2949         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
2950 }
2951
2952 /**
2953  * task_nice - return the nice value of a given task.
2954  * @p: the task in question.
2955  *
2956  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
2957  */
2958 int task_nice(const struct task_struct *p)
2959 {
2960         return TASK_NICE(p);
2961 }
2962 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
2963
2964 /**
2965  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
2966  * @cpu: the processor in question.
2967  *
2968  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
2969  */
2970 int idle_cpu(int cpu)
2971 {
2972         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2973
2974         if (rq->curr != rq->idle)
2975                 return 0;
2976
2977         if (rq->nr_running)
2978                 return 0;
2979
2980 #ifdef CONFIG_SMP
2981         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
2982                 return 0;
2983 #endif
2984
2985         return 1;
2986 }
2987
2988 /**
2989  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
2990  * @cpu: the processor in question.
2991  *
2992  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
2993  */
2994 struct task_struct *idle_task(int cpu)
2995 {
2996         return cpu_rq(cpu)->idle;
2997 }
2998
2999 /**
3000  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3001  * @pid: the pid in question.
3002  *
3003  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3004  */
3005 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3006 {
3007         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3008 }
3009
3010 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3011 static void
3012 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
3013 {
3014         p->policy = policy;
3015         p->rt_priority = prio;
3016         p->normal_prio = normal_prio(p);
3017         /* we are holding p->pi_lock already */
3018         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3019         if (rt_prio(p->prio))
3020                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3021         else
3022                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3023         set_load_weight(p);
3024 }
3025
3026 /*
3027  * check the target process has a UID that matches the current process's
3028  */
3029 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3030 {
3031         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3032         bool match;
3033
3034         rcu_read_lock();
3035         pcred = __task_cred(p);
3036         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3037                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3038         rcu_read_unlock();
3039         return match;
3040 }
3041
3042 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3043                                 const struct sched_param *param, bool user)
3044 {
3045         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3046         unsigned long flags;
3047         const struct sched_class *prev_class;
3048         struct rq *rq;
3049         int reset_on_fork;
3050
3051         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3052         BUG_ON(in_interrupt());
3053 recheck:
3054         /* double check policy once rq lock held */
3055         if (policy < 0) {
3056                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3057                 policy = oldpolicy = p->policy;
3058         } else {
3059                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
3060                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3061
3062                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3063                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3064                                 policy != SCHED_IDLE)
3065                         return -EINVAL;
3066         }
3067
3068         /*
3069          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3070          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3071          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3072          */
3073         if (param->sched_priority < 0 ||
3074             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3075             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3076                 return -EINVAL;
3077         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
3078                 return -EINVAL;
3079
3080         /*
3081          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3082          */
3083         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3084                 if (rt_policy(policy)) {
3085                         unsigned long rlim_rtprio =
3086                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3087
3088                         /* can't set/change the rt policy */
3089                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3090                                 return -EPERM;
3091
3092                         /* can't increase priority */
3093                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
3094                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
3095                                 return -EPERM;
3096                 }
3097
3098                 /*
3099                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3100                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3101                  */
3102                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3103                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3104                                 return -EPERM;
3105                 }
3106
3107                 /* can't change other user's priorities */
3108                 if (!check_same_owner(p))
3109                         return -EPERM;
3110
3111                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3112                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3113                         return -EPERM;
3114         }
3115
3116         if (user) {
3117                 retval = security_task_setscheduler(p);
3118                 if (retval)
3119                         return retval;
3120         }
3121
3122         /*
3123          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3124          * changing the priority of the task:
3125          *
3126          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3127          * runqueue lock must be held.
3128          */
3129         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3130
3131         /*
3132          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3133          */
3134         if (p == rq->stop) {
3135                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3136                 return -EINVAL;
3137         }
3138
3139         /*
3140          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3141          */
3142         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
3143                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
3144                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3145                 return 0;
3146         }
3147
3148 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3149         if (user) {
3150                 /*
3151                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3152                  * assigned.
3153                  */
3154                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3155                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3156                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3157                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3158                         return -EPERM;
3159                 }
3160         }
3161 #endif
3162
3163         /* recheck policy now with rq lock held */
3164         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3165                 policy = oldpolicy = -1;
3166                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3167                 goto recheck;
3168         }
3169         on_rq = p->on_rq;
3170         running = task_current(rq, p);
3171         if (on_rq)
3172                 dequeue_task(rq, p, 0);
3173         if (running)
3174                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3175
3176         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3177
3178         oldprio = p->prio;
3179         prev_class = p->sched_class;
3180         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
3181
3182         if (running)
3183                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3184         if (on_rq)
3185                 enqueue_task(rq, p, 0);
3186
3187         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3188         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3189
3190         rt_mutex_adjust_pi(p);
3191
3192         return 0;
3193 }
3194
3195 /**
3196  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3197  * @p: the task in question.
3198  * @policy: new policy.
3199  * @param: structure containing the new RT priority.
3200  *
3201  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3202  *
3203  * NOTE that the task may be already dead.
3204  */
3205 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3206                        const struct sched_param *param)
3207 {
3208         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3209 }
3210 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3211
3212 /**
3213  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3214  * @p: the task in question.
3215  * @policy: new policy.
3216  * @param: structure containing the new RT priority.
3217  *
3218  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3219  * current context has permission.  For example, this is needed in
3220  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3221  * but our caller might not have that capability.
3222  *
3223  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3224  */
3225 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3226                                const struct sched_param *param)
3227 {
3228         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3229 }
3230
3231 static int
3232 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3233 {
3234         struct sched_param lparam;
3235         struct task_struct *p;
3236         int retval;
3237
3238         if (!param || pid < 0)
3239                 return -EINVAL;
3240         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3241                 return -EFAULT;
3242
3243         rcu_read_lock();
3244         retval = -ESRCH;
3245         p = find_process_by_pid(pid);
3246         if (p != NULL)
3247                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3248         rcu_read_unlock();
3249
3250         return retval;
3251 }
3252
3253 /**
3254  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3255  * @pid: the pid in question.
3256  * @policy: new policy.
3257  * @param: structure containing the new RT priority.
3258  *
3259  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3260  */
3261 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3262                 struct sched_param __user *, param)
3263 {
3264         /* negative values for policy are not valid */
3265         if (policy < 0)
3266                 return -EINVAL;
3267
3268         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3269 }
3270
3271 /**
3272  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3273  * @pid: the pid in question.
3274  * @param: structure containing the new RT priority.
3275  *
3276  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3277  */
3278 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3279 {
3280         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3281 }
3282
3283 /**
3284  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3285  * @pid: the pid in question.
3286  *
3287  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3288  * code.
3289  */
3290 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3291 {
3292         struct task_struct *p;
3293         int retval;
3294
3295         if (pid < 0)
3296                 return -EINVAL;
3297
3298         retval = -ESRCH;
3299         rcu_read_lock();
3300         p = find_process_by_pid(pid);
3301         if (p) {
3302                 retval = security_task_getscheduler(p);
3303                 if (!retval)
3304                         retval = p->policy
3305                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3306         }
3307         rcu_read_unlock();
3308         return retval;
3309 }
3310
3311 /**
3312  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3313  * @pid: the pid in question.
3314  * @param: structure containing the RT priority.
3315  *
3316  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3317  * code.
3318  */
3319 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3320 {
3321         struct sched_param lp;
3322         struct task_struct *p;
3323         int retval;
3324
3325         if (!param || pid < 0)
3326                 return -EINVAL;
3327
3328         rcu_read_lock();
3329         p = find_process_by_pid(pid);
3330         retval = -ESRCH;
3331         if (!p)
3332                 goto out_unlock;
3333
3334         retval = security_task_getscheduler(p);
3335         if (retval)
3336                 goto out_unlock;
3337
3338         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3339         rcu_read_unlock();
3340
3341         /*
3342          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3343          */
3344         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3345
3346         return retval;
3347
3348 out_unlock:
3349         rcu_read_unlock();
3350         return retval;
3351 }
3352
3353 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3354 {
3355         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3356         struct task_struct *p;
3357         int retval;
3358
3359         rcu_read_lock();
3360
3361         p = find_process_by_pid(pid);
3362         if (!p) {
3363                 rcu_read_unlock();
3364                 return -ESRCH;
3365         }
3366
3367         /* Prevent p going away */
3368         get_task_struct(p);
3369         rcu_read_unlock();
3370
3371         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3372                 retval = -EINVAL;
3373                 goto out_put_task;
3374         }
3375         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3376                 retval = -ENOMEM;
3377                 goto out_put_task;
3378         }
3379         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3380                 retval = -ENOMEM;
3381                 goto out_free_cpus_allowed;
3382         }
3383         retval = -EPERM;
3384         if (!check_same_owner(p)) {
3385                 rcu_read_lock();
3386                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3387                         rcu_read_unlock();
3388                         goto out_unlock;
3389                 }
3390                 rcu_read_unlock();
3391         }
3392
3393         retval = security_task_setscheduler(p);
3394         if (retval)
3395                 goto out_unlock;
3396
3397         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3398         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3399 again:
3400         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3401
3402         if (!retval) {
3403                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3404                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3405                         /*
3406                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3407                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3408                          * cpuset's cpus_allowed
3409                          */
3410                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3411                         goto again;
3412                 }
3413         }
3414 out_unlock:
3415         free_cpumask_var(new_mask);
3416 out_free_cpus_allowed:
3417         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3418 out_put_task:
3419         put_task_struct(p);
3420         return retval;
3421 }
3422
3423 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3424                              struct cpumask *new_mask)
3425 {
3426         if (len < cpumask_size())
3427                 cpumask_clear(new_mask);
3428         else if (len > cpumask_size())
3429                 len = cpumask_size();
3430
3431         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3432 }
3433
3434 /**
3435  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3436  * @pid: pid of the process
3437  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3438  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3439  *
3440  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3441  */
3442 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3443                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3444 {
3445         cpumask_var_t new_mask;
3446         int retval;
3447
3448         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3449                 return -ENOMEM;
3450
3451         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3452         if (retval == 0)
3453                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3454         free_cpumask_var(new_mask);
3455         return retval;
3456 }
3457
3458 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3459 {
3460         struct task_struct *p;
3461         unsigned long flags;
3462         int retval;
3463
3464         rcu_read_lock();
3465
3466         retval = -ESRCH;
3467         p = find_process_by_pid(pid);
3468         if (!p)
3469                 goto out_unlock;
3470
3471         retval = security_task_getscheduler(p);
3472         if (retval)
3473                 goto out_unlock;
3474
3475         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3476         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
3477         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3478
3479 out_unlock:
3480         rcu_read_unlock();
3481
3482         return retval;
3483 }
3484
3485 /**
3486  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
3487  * @pid: pid of the process
3488  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3489  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
3490  *
3491  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3492  */
3493 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3494                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3495 {
3496         int ret;
3497         cpumask_var_t mask;
3498
3499         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
3500                 return -EINVAL;
3501         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
3502                 return -EINVAL;
3503
3504         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
3505                 return -ENOMEM;
3506
3507         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
3508         if (ret == 0) {
3509                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
3510
3511                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
3512                         ret = -EFAULT;
3513                 else
3514                         ret = retlen;
3515         }
3516         free_cpumask_var(mask);
3517
3518         return ret;
3519 }
3520
3521 /**
3522  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
3523  *
3524  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
3525  * other threads running on this CPU then this function will return.
3526  *
3527  * Return: 0.
3528  */
3529 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
3530 {
3531         struct rq *rq = this_rq_lock();
3532
3533         schedstat_inc(rq, yld_count);
3534         current->sched_class->yield_task(rq);
3535
3536         /*
3537          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
3538          * no need to preempt or enable interrupts:
3539          */
3540         __release(rq->lock);
3541         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3542         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
3543         sched_preempt_enable_no_resched();
3544
3545         schedule();
3546
3547         return 0;
3548 }
3549
3550 static void __cond_resched(void)
3551 {
3552         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
3553         __schedule();
3554         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
3555 }
3556
3557 int __sched _cond_resched(void)
3558 {
3559         if (should_resched()) {
3560                 __cond_resched();
3561                 return 1;
3562         }
3563         return 0;
3564 }
3565 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
3566
3567 /*
3568  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
3569  * call schedule, and on return reacquire the lock.
3570  *
3571  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
3572  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
3573  * spin_unlock(), once by hand).
3574  */
3575 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
3576 {
3577         int resched = should_resched();
3578         int ret = 0;
3579
3580         lockdep_assert_held(lock);
3581
3582         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
3583                 spin_unlock(lock);
3584                 if (resched)
3585                         __cond_resched();
3586                 else
3587                         cpu_relax();
3588                 ret = 1;
3589                 spin_lock(lock);
3590         }
3591         return ret;
3592 }
3593 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
3594
3595 int __sched __cond_resched_softirq(void)
3596 {
3597         BUG_ON(!in_softirq());
3598
3599         if (should_resched()) {
3600                 local_bh_enable();
3601                 __cond_resched();
3602                 local_bh_disable();
3603                 return 1;
3604         }
3605         return 0;
3606 }
3607 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
3608
3609 /**
3610  * yield - yield the current processor to other threads.
3611  *
3612  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
3613  *
3614  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
3615  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
3616  * it, its already broken.
3617  *
3618  * Typical broken usage is:
3619  *
3620  * while (!event)
3621  *      yield();
3622  *
3623  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
3624  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
3625  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
3626  *
3627  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
3628  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
3629  * If you still want to use yield(), do not!
3630  */
3631 void __sched yield(void)
3632 {
3633         set_current_state(TASK_RUNNING);
3634         sys_sched_yield();
3635 }
3636 EXPORT_SYMBOL(yield);
3637
3638 /**
3639  * yield_to - yield the current processor to another thread in
3640  * your thread group, or accelerate that thread toward the
3641  * processor it's on.
3642  * @p: target task
3643  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
3644  *
3645  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
3646  * can't go away on us before we can do any checks.
3647  *
3648  * Return:
3649  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
3650  *      false (0) if we failed to boost the target.
3651  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
3652  */
3653 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
3654 {
3655         struct task_struct *curr = current;
3656         struct rq *rq, *p_rq;
3657         unsigned long flags;
3658         int yielded = 0;
3659
3660         local_irq_save(flags);
3661         rq = this_rq();
3662
3663 again:
3664         p_rq = task_rq(p);
3665         /*
3666          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
3667          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
3668          */
3669         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
3670                 yielded = -ESRCH;
3671                 goto out_irq;
3672         }
3673
3674         double_rq_lock(rq, p_rq);
3675         while (task_rq(p) != p_rq) {
3676                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
3677                 goto again;
3678         }
3679
3680         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
3681                 goto out_unlock;
3682
3683         if (curr->sched_class != p->sched_class)
3684                 goto out_unlock;
3685
3686         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
3687                 goto out_unlock;
3688
3689         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
3690         if (yielded) {
3691                 schedstat_inc(rq, yld_count);
3692                 /*
3693                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
3694                  * fairness.
3695                  */
3696                 if (preempt && rq != p_rq)
3697                         resched_task(p_rq->curr);
3698         }
3699
3700 out_unlock:
3701         double_rq_unlock(rq, p_rq);
3702 out_irq:
3703         local_irq_restore(flags);
3704
3705         if (yielded > 0)
3706                 schedule();
3707
3708         return yielded;
3709 }
3710 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
3711
3712 /*
3713  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
3714  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
3715  */
3716 void __sched io_schedule(void)
3717 {
3718         struct rq *rq = raw_rq();
3719
3720         delayacct_blkio_start();
3721         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3722         blk_flush_plug(current);
3723         current->in_iowait = 1;
3724         schedule();
3725         current->in_iowait = 0;
3726         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3727         delayacct_blkio_end();
3728 }
3729 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
3730
3731 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
3732 {
3733         struct rq *rq = raw_rq();
3734         long ret;
3735
3736         delayacct_blkio_start();
3737         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3738         blk_flush_plug(current);
3739         current->in_iowait = 1;
3740         ret = schedule_timeout(timeout);
3741         current->in_iowait = 0;
3742         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
3743         delayacct_blkio_end();
3744         return ret;
3745 }
3746
3747 /**
3748  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
3749  * @policy: scheduling class.
3750  *
3751  * Return: On success, this syscall returns the maximum
3752  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
3753  * On failure, a negative error code is returned.
3754  */
3755 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
3756 {
3757         int ret = -EINVAL;
3758
3759         switch (policy) {
3760         case SCHED_FIFO:
3761         case SCHED_RR:
3762                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
3763                 break;
3764         case SCHED_NORMAL:
3765         case SCHED_BATCH:
3766         case SCHED_IDLE:
3767                 ret = 0;
3768                 break;
3769         }
3770         return ret;
3771 }
3772
3773 /**
3774  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
3775  * @policy: scheduling class.
3776  *
3777  * Return: On success, this syscall returns the minimum
3778  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
3779  * On failure, a negative error code is returned.
3780  */
3781 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
3782 {
3783         int ret = -EINVAL;
3784
3785         switch (policy) {
3786         case SCHED_FIFO:
3787         case SCHED_RR:
3788                 ret = 1;
3789                 break;
3790         case SCHED_NORMAL:
3791         case SCHED_BATCH:
3792         case SCHED_IDLE:
3793                 ret = 0;
3794         }
3795         return ret;
3796 }
3797
3798 /**
3799  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
3800  * @pid: pid of the process.
3801  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
3802  *
3803  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
3804  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
3805  *
3806  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
3807  * an error code.
3808  */
3809 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
3810                 struct timespec __user *, interval)
3811 {
3812         struct task_struct *p;
3813         unsigned int time_slice;
3814         unsigned long flags;
3815         struct rq *rq;
3816         int retval;
3817         struct timespec t;
3818
3819         if (pid < 0)
3820                 return -EINVAL;
3821
3822         retval = -ESRCH;
3823         rcu_read_lock();
3824         p = find_process_by_pid(pid);
3825         if (!p)
3826                 goto out_unlock;
3827
3828         retval = security_task_getscheduler(p);
3829         if (retval)
3830                 goto out_unlock;
3831
3832         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3833         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
3834         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3835
3836         rcu_read_unlock();
3837         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
3838         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
3839         return retval;
3840
3841 out_unlock:
3842         rcu_read_unlock();
3843         return retval;
3844 }
3845
3846 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
3847
3848 void sched_show_task(struct task_struct *p)
3849 {
3850         unsigned long free = 0;
3851         int ppid;
3852         unsigned state;
3853
3854         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
3855         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
3856                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
3857 #if BITS_PER_LONG == 32
3858         if (state == TASK_RUNNING)
3859                 printk(KERN_CONT " running  ");
3860         else
3861                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
3862 #else
3863         if (state == TASK_RUNNING)
3864                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
3865         else
3866                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
3867 #endif
3868 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
3869         free = stack_not_used(p);
3870 #endif
3871         rcu_read_lock();
3872         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
3873         rcu_read_unlock();
3874         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
3875                 task_pid_nr(p), ppid,
3876                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
3877
3878         print_worker_info(KERN_INFO, p);
3879         show_stack(p, NULL);
3880 }
3881
3882 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
3883 {
3884         struct task_struct *g, *p;
3885
3886 #if BITS_PER_LONG == 32
3887         printk(KERN_INFO
3888                 "  task                PC stack   pid father\n");
3889 #else
3890         printk(KERN_INFO
3891                 "  task                        PC stack   pid father\n");
3892 #endif
3893         rcu_read_lock();
3894         do_each_thread(g, p) {
3895                 /*
3896                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
3897                  * console might take a lot of time:
3898                  */
3899                 touch_nmi_watchdog();
3900                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
3901                         sched_show_task(p);
3902         } while_each_thread(g, p);
3903
3904         touch_all_softlockup_watchdogs();
3905
3906 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3907         sysrq_sched_debug_show();
3908 #endif
3909         rcu_read_unlock();
3910         /*
3911          * Only show locks if all tasks are dumped:
3912          */
3913         if (!state_filter)
3914                 debug_show_all_locks();
3915 }
3916
3917 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
3918 {
3919         idle->sched_class = &idle_sched_class;
3920 }
3921
3922 /**
3923  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
3924  * @idle: task in question
3925  * @cpu: cpu the idle task belongs to
3926  *
3927  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
3928  * flag, to make booting more robust.
3929  */
3930 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
3931 {
3932         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3933         unsigned long flags;
3934
3935         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3936
3937         __sched_fork(0, idle);
3938         idle->state = TASK_RUNNING;
3939         idle->se.exec_start = sched_clock();
3940
3941         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
3942         /*
3943          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
3944          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
3945          * lockdep check in task_group() will fail.
3946          *
3947          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
3948          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
3949          *
3950          * Silence PROVE_RCU
3951          */
3952         rcu_read_lock();
3953         __set_task_cpu(idle, cpu);
3954         rcu_read_unlock();
3955
3956         rq->curr = rq->idle = idle;
3957 #if defined(CONFIG_SMP)
3958         idle->on_cpu = 1;
3959 #endif
3960         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3961
3962         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
3963         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
3964
3965         /*
3966          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
3967          */
3968         idle->sched_class = &idle_sched_class;
3969         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
3970         vtime_init_idle(idle, cpu);
3971 #if defined(CONFIG_SMP)
3972         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
3973 #endif
3974 }
3975
3976 #ifdef CONFIG_SMP
3977 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
3978 {
3979         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
3980                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
3981
3982         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
3983         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
3984 }
3985
3986 /*
3987  * This is how migration works:
3988  *
3989  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
3990  *    stop_one_cpu().
3991  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
3992  *    off the CPU)
3993  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
3994  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
3995  *    it and puts it into the right queue.
3996  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
3997  *    is done.
3998  */
3999
4000 /*
4001  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4002  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4003  * is removed from the allowed bitmask.
4004  *
4005  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4006  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4007  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4008  */
4009 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4010 {
4011         unsigned long flags;
4012         struct rq *rq;
4013         unsigned int dest_cpu;
4014         int ret = 0;
4015
4016         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4017
4018         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4019                 goto out;
4020
4021         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4022                 ret = -EINVAL;
4023                 goto out;
4024         }
4025
4026         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4027
4028         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4029         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4030                 goto out;
4031
4032         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4033         if (p->on_rq) {
4034                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4035                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4036                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4037                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4038                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4039                 return 0;
4040         }
4041 out:
4042         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4043
4044         return ret;
4045 }
4046 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4047
4048 /*
4049  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4050  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4051  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4052  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4053  *
4054  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4055  * as the task is no longer on this CPU.
4056  *
4057  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4058  */
4059 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4060 {
4061         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4062         int ret = 0;
4063
4064         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4065                 return ret;
4066
4067         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4068         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4069
4070         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4071         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4072         /* Already moved. */
4073         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4074                 goto done;
4075         /* Affinity changed (again). */
4076         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4077                 goto fail;
4078
4079         /*
4080          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4081          * placed properly.
4082          */
4083         if (p->on_rq) {
4084                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4085                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4086                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4087                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4088         }
4089 done:
4090         ret = 1;
4091 fail:
4092         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4093         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4094         return ret;
4095 }
4096
4097 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4098 /* Migrate current task p to target_cpu */
4099 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4100 {
4101         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4102         int curr_cpu = task_cpu(p);
4103