55cc50323ce11d9e8327510110ef5271b158c683
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      2
296 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315
316         struct rb_root tasks_timeline;
317         struct rb_node *rb_leftmost;
318
319         struct list_head tasks;
320         struct list_head *balance_iterator;
321
322         /*
323          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
324          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
325          */
326         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
327
328         unsigned int nr_spread_over;
329
330 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
331         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
332
333         /*
334          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
335          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
336          * (like users, containers etc.)
337          *
338          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
339          * list is used during load balance.
340          */
341         int on_list;
342         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
343         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
344
345 #ifdef CONFIG_SMP
346         /*
347          * the part of load.weight contributed by tasks
348          */
349         unsigned long task_weight;
350
351         /*
352          *   h_load = weight * f(tg)
353          *
354          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
355          * this group.
356          */
357         unsigned long h_load;
358
359         /*
360          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
361          *
362          * load_stamp is the last time we updated the load average
363          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
364          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
365          */
366         u64 load_avg;
367         u64 load_period;
368         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
369
370         unsigned long load_contribution;
371 #endif
372 #endif
373 };
374
375 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
376 struct rt_rq {
377         struct rt_prio_array active;
378         unsigned long rt_nr_running;
379 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
380         struct {
381                 int curr; /* highest queued rt task prio */
382 #ifdef CONFIG_SMP
383                 int next; /* next highest */
384 #endif
385         } highest_prio;
386 #endif
387 #ifdef CONFIG_SMP
388         unsigned long rt_nr_migratory;
389         unsigned long rt_nr_total;
390         int overloaded;
391         struct plist_head pushable_tasks;
392 #endif
393         int rt_throttled;
394         u64 rt_time;
395         u64 rt_runtime;
396         /* Nests inside the rq lock: */
397         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
398
399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
400         unsigned long rt_nr_boosted;
401
402         struct rq *rq;
403         struct list_head leaf_rt_rq_list;
404         struct task_group *tg;
405 #endif
406 };
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 /*
411  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
412  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
413  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
414  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
415  * object.
416  *
417  */
418 struct root_domain {
419         atomic_t refcount;
420         cpumask_var_t span;
421         cpumask_var_t online;
422
423         /*
424          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
425          * one runnable RT task.
426          */
427         cpumask_var_t rto_mask;
428         atomic_t rto_count;
429         struct cpupri cpupri;
430 };
431
432 /*
433  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
434  * members (mimicking the global state we have today).
435  */
436 static struct root_domain def_root_domain;
437
438 #endif /* CONFIG_SMP */
439
440 /*
441  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
442  *
443  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
444  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
445  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
446  */
447 struct rq {
448         /* runqueue lock: */
449         raw_spinlock_t lock;
450
451         /*
452          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
453          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
454          */
455         unsigned long nr_running;
456         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
457         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
458         unsigned long last_load_update_tick;
459 #ifdef CONFIG_NO_HZ
460         u64 nohz_stamp;
461         unsigned char nohz_balance_kick;
462 #endif
463         unsigned int skip_clock_update;
464
465         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
466         struct load_weight load;
467         unsigned long nr_load_updates;
468         u64 nr_switches;
469
470         struct cfs_rq cfs;
471         struct rt_rq rt;
472
473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
474         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
475         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
476 #endif
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479 #endif
480
481         /*
482          * This is part of a global counter where only the total sum
483          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
484          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
485          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
486          */
487         unsigned long nr_uninterruptible;
488
489         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
490         unsigned long next_balance;
491         struct mm_struct *prev_mm;
492
493         u64 clock;
494         u64 clock_task;
495
496         atomic_t nr_iowait;
497
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         struct root_domain *rd;
500         struct sched_domain *sd;
501
502         unsigned long cpu_power;
503
504         unsigned char idle_at_tick;
505         /* For active balancing */
506         int post_schedule;
507         int active_balance;
508         int push_cpu;
509         struct cpu_stop_work active_balance_work;
510         /* cpu of this runqueue: */
511         int cpu;
512         int online;
513
514         unsigned long avg_load_per_task;
515
516         u64 rt_avg;
517         u64 age_stamp;
518         u64 idle_stamp;
519         u64 avg_idle;
520 #endif
521
522 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
523         u64 prev_irq_time;
524 #endif
525
526         /* calc_load related fields */
527         unsigned long calc_load_update;
528         long calc_load_active;
529
530 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
531 #ifdef CONFIG_SMP
532         int hrtick_csd_pending;
533         struct call_single_data hrtick_csd;
534 #endif
535         struct hrtimer hrtick_timer;
536 #endif
537
538 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
539         /* latency stats */
540         struct sched_info rq_sched_info;
541         unsigned long long rq_cpu_time;
542         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
543
544         /* sys_sched_yield() stats */
545         unsigned int yld_count;
546
547         /* schedule() stats */
548         unsigned int sched_switch;
549         unsigned int sched_count;
550         unsigned int sched_goidle;
551
552         /* try_to_wake_up() stats */
553         unsigned int ttwu_count;
554         unsigned int ttwu_local;
555 #endif
556 };
557
558 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
559
560
561 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
562
563 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
564 {
565 #ifdef CONFIG_SMP
566         return rq->cpu;
567 #else
568         return 0;
569 #endif
570 }
571
572 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
573         rcu_dereference_check((p), \
574                               rcu_read_lock_sched_held() || \
575                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
576
577 /*
578  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
579  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
580  *
581  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
582  * preempt-disabled sections.
583  */
584 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
585         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
586
587 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
588 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
589 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
590 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
591 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
592
593 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
594
595 /*
596  * Return the group to which this tasks belongs.
597  *
598  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
599  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
600  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
601  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
602  */
603 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
604 {
605         struct task_group *tg;
606         struct cgroup_subsys_state *css;
607
608         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
609                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
610         tg = container_of(css, struct task_group, css);
611
612         return autogroup_task_group(p, tg);
613 }
614
615 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
616 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
617 {
618 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
619         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
620         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
621 #endif
622
623 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
624         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
625         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
626 #endif
627 }
628
629 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
630
631 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
632 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
633 {
634         return NULL;
635 }
636
637 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
638
639 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
640
641 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         s64 delta;
644
645         if (rq->skip_clock_update)
646                 return;
647
648         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
649         rq->clock += delta;
650         update_rq_clock_task(rq, delta);
651 }
652
653 /*
654  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
655  */
656 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
657 # define const_debug __read_mostly
658 #else
659 # define const_debug static const
660 #endif
661
662 /**
663  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
664  * @cpu: the processor in question.
665  *
666  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
667  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
668  */
669 int runqueue_is_locked(int cpu)
670 {
671         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
672 }
673
674 /*
675  * Debugging: various feature bits
676  */
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         __SCHED_FEAT_##name ,
680
681 enum {
682 #include "sched_features.h"
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
689
690 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
691 #include "sched_features.h"
692         0;
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         #name ,
699
700 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
701 #include "sched_features.h"
702         NULL
703 };
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
708 {
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
713                         seq_puts(m, "NO_");
714                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
715         }
716         seq_puts(m, "\n");
717
718         return 0;
719 }
720
721 static ssize_t
722 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
723                 size_t cnt, loff_t *ppos)
724 {
725         char buf[64];
726         char *cmp;
727         int neg = 0;
728         int i;
729
730         if (cnt > 63)
731                 cnt = 63;
732
733         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
734                 return -EFAULT;
735
736         buf[cnt] = 0;
737         cmp = strstrip(buf);
738
739         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
740                 neg = 1;
741                 cmp += 3;
742         }
743
744         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
745                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
746                         if (neg)
747                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
748                         else
749                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
750                         break;
751                 }
752         }
753
754         if (!sched_feat_names[i])
755                 return -EINVAL;
756
757         *ppos += cnt;
758
759         return cnt;
760 }
761
762 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
763 {
764         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
765 }
766
767 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
768         .open           = sched_feat_open,
769         .write          = sched_feat_write,
770         .read           = seq_read,
771         .llseek         = seq_lseek,
772         .release        = single_release,
773 };
774
775 static __init int sched_init_debug(void)
776 {
777         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
778                         &sched_feat_fops);
779
780         return 0;
781 }
782 late_initcall(sched_init_debug);
783
784 #endif
785
786 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
787
788 /*
789  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
790  * Limited because this is done with IRQs disabled.
791  */
792 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
793
794 /*
795  * period over which we average the RT time consumption, measured
796  * in ms.
797  *
798  * default: 1s
799  */
800 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
801
802 /*
803  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
804  * default: 1s
805  */
806 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
807
808 static __read_mostly int scheduler_running;
809
810 /*
811  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
812  * default: 0.95s
813  */
814 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
815
816 static inline u64 global_rt_period(void)
817 {
818         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
819 }
820
821 static inline u64 global_rt_runtime(void)
822 {
823         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
824                 return RUNTIME_INF;
825
826         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
827 }
828
829 #ifndef prepare_arch_switch
830 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
831 #endif
832 #ifndef finish_arch_switch
833 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
834 #endif
835
836 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
837 {
838         return rq->curr == p;
839 }
840
841 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843 #ifdef CONFIG_SMP
844         return p->on_cpu;
845 #else
846         return task_current(rq, p);
847 #endif
848 }
849
850 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
851 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         /*
855          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
856          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
857          * here.
858          */
859         next->on_cpu = 1;
860 #endif
861 }
862
863 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
864 {
865 #ifdef CONFIG_SMP
866         /*
867          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
868          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
869          * finished.
870          */
871         smp_wmb();
872         prev->on_cpu = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
875         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
876         rq->lock.owner = current;
877 #endif
878         /*
879          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
880          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
881          * prev into current:
882          */
883         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
884
885         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
886 }
887
888 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
889 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         /*
893          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
894          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
895          * here.
896          */
897         next->on_cpu = 1;
898 #endif
899 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
900         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
901 #else
902         raw_spin_unlock(&rq->lock);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
911          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
912          * finished.
913          */
914         smp_wmb();
915         prev->on_cpu = 0;
916 #endif
917 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
918         local_irq_enable();
919 #endif
920 }
921 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
922
923 /*
924  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
925  * against ttwu().
926  */
927 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
928 {
929         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
930 }
931
932 /*
933  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
934  * Must be called interrupts disabled.
935  */
936 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         for (;;) {
942                 rq = task_rq(p);
943                 raw_spin_lock(&rq->lock);
944                 if (likely(rq == task_rq(p)))
945                         return rq;
946                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
947         }
948 }
949
950 /*
951  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
952  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
953  * explicitly disabling preemption.
954  */
955 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
956         __acquires(rq->lock)
957 {
958         struct rq *rq;
959
960         for (;;) {
961                 local_irq_save(*flags);
962                 rq = task_rq(p);
963                 raw_spin_lock(&rq->lock);
964                 if (likely(rq == task_rq(p)))
965                         return rq;
966                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
967         }
968 }
969
970 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
971         __releases(rq->lock)
972 {
973         raw_spin_unlock(&rq->lock);
974 }
975
976 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
977         __releases(rq->lock)
978 {
979         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
980 }
981
982 /*
983  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
984  */
985 static struct rq *this_rq_lock(void)
986         __acquires(rq->lock)
987 {
988         struct rq *rq;
989
990         local_irq_disable();
991         rq = this_rq();
992         raw_spin_lock(&rq->lock);
993
994         return rq;
995 }
996
997 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
998 /*
999  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1000  *
1001  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1002  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1003  * reschedule event.
1004  *
1005  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1006  * rq->lock.
1007  */
1008
1009 /*
1010  * Use hrtick when:
1011  *  - enabled by features
1012  *  - hrtimer is actually high res
1013  */
1014 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1015 {
1016         if (!sched_feat(HRTICK))
1017                 return 0;
1018         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1019                 return 0;
1020         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1021 }
1022
1023 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1026                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * High-resolution timer tick.
1031  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1032  */
1033 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1034 {
1035         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1036
1037         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1038
1039         raw_spin_lock(&rq->lock);
1040         update_rq_clock(rq);
1041         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1042         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1043
1044         return HRTIMER_NORESTART;
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * called from hardirq (IPI) context
1050  */
1051 static void __hrtick_start(void *arg)
1052 {
1053         struct rq *rq = arg;
1054
1055         raw_spin_lock(&rq->lock);
1056         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1057         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1058         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Called to set the hrtick timer state.
1063  *
1064  * called with rq->lock held and irqs disabled
1065  */
1066 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1067 {
1068         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1069         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1070
1071         hrtimer_set_expires(timer, time);
1072
1073         if (rq == this_rq()) {
1074                 hrtimer_restart(timer);
1075         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1076                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1077                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1078         }
1079 }
1080
1081 static int
1082 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1083 {
1084         int cpu = (int)(long)hcpu;
1085
1086         switch (action) {
1087         case CPU_UP_CANCELED:
1088         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1089         case CPU_DOWN_PREPARE:
1090         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1091         case CPU_DEAD:
1092         case CPU_DEAD_FROZEN:
1093                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1094                 return NOTIFY_OK;
1095         }
1096
1097         return NOTIFY_DONE;
1098 }
1099
1100 static __init void init_hrtick(void)
1101 {
1102         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1103 }
1104 #else
1105 /*
1106  * Called to set the hrtick timer state.
1107  *
1108  * called with rq->lock held and irqs disabled
1109  */
1110 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1111 {
1112         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1113                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1114 }
1115
1116 static inline void init_hrtick(void)
1117 {
1118 }
1119 #endif /* CONFIG_SMP */
1120
1121 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1122 {
1123 #ifdef CONFIG_SMP
1124         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1125
1126         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1127         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1128         rq->hrtick_csd.info = rq;
1129 #endif
1130
1131         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1132         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1133 }
1134 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1135 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_hrtick(void)
1144 {
1145 }
1146 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1147
1148 /*
1149  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1150  *
1151  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1152  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1153  * the target CPU.
1154  */
1155 #ifdef CONFIG_SMP
1156
1157 #ifndef tsk_is_polling
1158 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1159 #endif
1160
1161 static void resched_task(struct task_struct *p)
1162 {
1163         int cpu;
1164
1165         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1166
1167         if (test_tsk_need_resched(p))
1168                 return;
1169
1170         set_tsk_need_resched(p);
1171
1172         cpu = task_cpu(p);
1173         if (cpu == smp_processor_id())
1174                 return;
1175
1176         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1177         smp_mb();
1178         if (!tsk_is_polling(p))
1179                 smp_send_reschedule(cpu);
1180 }
1181
1182 static void resched_cpu(int cpu)
1183 {
1184         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1185         unsigned long flags;
1186
1187         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1188                 return;
1189         resched_task(cpu_curr(cpu));
1190         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1194 /*
1195  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1196  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1197  *
1198  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1199  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1200  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1201  */
1202 int get_nohz_timer_target(void)
1203 {
1204         int cpu = smp_processor_id();
1205         int i;
1206         struct sched_domain *sd;
1207
1208         for_each_domain(cpu, sd) {
1209                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1210                         if (!idle_cpu(i))
1211                                 return i;
1212         }
1213         return cpu;
1214 }
1215 /*
1216  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1217  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1218  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1219  * idle system the next event might even be infinite time into the
1220  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1221  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1222  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1223  * wheel for the next timer event.
1224  */
1225 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1226 {
1227         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1228
1229         if (cpu == smp_processor_id())
1230                 return;
1231
1232         /*
1233          * This is safe, as this function is called with the timer
1234          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1235          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1236          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1237          * timer into account automatically.
1238          */
1239         if (rq->curr != rq->idle)
1240                 return;
1241
1242         /*
1243          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1244          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1245          * idle task through an additional NOOP schedule()
1246          */
1247         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1248
1249         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1250         smp_mb();
1251         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253 }
1254
1255 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1256
1257 static u64 sched_avg_period(void)
1258 {
1259         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1260 }
1261
1262 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1263 {
1264         s64 period = sched_avg_period();
1265
1266         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1267                 /*
1268                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1269                  * optimising this loop into a divmod call.
1270                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1271                  */
1272                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1273                 rq->age_stamp += period;
1274                 rq->rt_avg /= 2;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1279 {
1280         rq->rt_avg += rt_delta;
1281         sched_avg_update(rq);
1282 }
1283
1284 #else /* !CONFIG_SMP */
1285 static void resched_task(struct task_struct *p)
1286 {
1287         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1288         set_tsk_need_resched(p);
1289 }
1290
1291 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1292 {
1293 }
1294
1295 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1296 {
1297 }
1298 #endif /* CONFIG_SMP */
1299
1300 #if BITS_PER_LONG == 32
1301 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1302 #else
1303 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1304 #endif
1305
1306 #define WMULT_SHIFT     32
1307
1308 /*
1309  * Shift right and round:
1310  */
1311 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1312
1313 /*
1314  * delta *= weight / lw
1315  */
1316 static unsigned long
1317 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1318                 struct load_weight *lw)
1319 {
1320         u64 tmp;
1321
1322         if (!lw->inv_weight) {
1323                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1324                         lw->inv_weight = 1;
1325                 else
1326                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1327                                 / (lw->weight+1);
1328         }
1329
1330         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1331         /*
1332          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1333          */
1334         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1335                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1336                         WMULT_SHIFT/2);
1337         else
1338                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1339
1340         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1341 }
1342
1343 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1344 {
1345         lw->weight += inc;
1346         lw->inv_weight = 0;
1347 }
1348
1349 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1350 {
1351         lw->weight -= dec;
1352         lw->inv_weight = 0;
1353 }
1354
1355 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1356 {
1357         lw->weight = w;
1358         lw->inv_weight = 0;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1363  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1364  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1365  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1366  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1367  * slice expiry etc.
1368  */
1369
1370 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1371 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1372
1373 /*
1374  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1375  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1376  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1377  * that remained on nice 0.
1378  *
1379  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1380  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1381  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1382  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1383  * the relative distance between them is ~25%.)
1384  */
1385 static const int prio_to_weight[40] = {
1386  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1387  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1388  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1389  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1390  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1391  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1392  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1393  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1394 };
1395
1396 /*
1397  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1398  *
1399  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1400  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1401  * into multiplications:
1402  */
1403 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1404  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1405  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1406  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1407  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1408  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1409  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1410  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1411  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1412 };
1413
1414 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1415 enum cpuacct_stat_index {
1416         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1417         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1418
1419         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1420 };
1421
1422 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1423 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1424 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1425                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1426 #else
1427 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1428 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1429                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1430 #endif
1431
1432 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1433 {
1434         update_load_add(&rq->load, load);
1435 }
1436
1437 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_sub(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1443 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1444
1445 /*
1446  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1447  * leaving it for the final time.
1448  */
1449 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1450 {
1451         struct task_group *parent, *child;
1452         int ret;
1453
1454         rcu_read_lock();
1455         parent = &root_task_group;
1456 down:
1457         ret = (*down)(parent, data);
1458         if (ret)
1459                 goto out_unlock;
1460         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1461                 parent = child;
1462                 goto down;
1463
1464 up:
1465                 continue;
1466         }
1467         ret = (*up)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470
1471         child = parent;
1472         parent = parent->parent;
1473         if (parent)
1474                 goto up;
1475 out_unlock:
1476         rcu_read_unlock();
1477
1478         return ret;
1479 }
1480
1481 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1482 {
1483         return 0;
1484 }
1485 #endif
1486
1487 #ifdef CONFIG_SMP
1488 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1489 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1490 {
1491         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1496  * according to the scheduling class and "nice" value.
1497  *
1498  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1499  * balance conservatively.
1500  */
1501 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1502 {
1503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1504         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1505
1506         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1507                 return total;
1508
1509         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1514  * according to the scheduling class and "nice" value.
1515  */
1516 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1520
1521         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1522                 return total;
1523
1524         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1525 }
1526
1527 static unsigned long power_of(int cpu)
1528 {
1529         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1530 }
1531
1532 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1533
1534 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1535 {
1536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1537         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1538
1539         if (nr_running)
1540                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1541         else
1542                 rq->avg_load_per_task = 0;
1543
1544         return rq->avg_load_per_task;
1545 }
1546
1547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1548
1549 /*
1550  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1551  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1552  * group is a fraction of its parents load.
1553  */
1554 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1555 {
1556         unsigned long load;
1557         long cpu = (long)data;
1558
1559         if (!tg->parent) {
1560                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1561         } else {
1562                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1563                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1564                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1565         }
1566
1567         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 static void update_h_load(long cpu)
1573 {
1574         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1575 }
1576
1577 #endif
1578
1579 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1580
1581 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1582
1583 /*
1584  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1585  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1586  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1587  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1588  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1589  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1590  */
1591 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1592         __releases(this_rq->lock)
1593         __acquires(busiest->lock)
1594         __acquires(this_rq->lock)
1595 {
1596         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1597         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1598
1599         return 1;
1600 }
1601
1602 #else
1603 /*
1604  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1605  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1606  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1607  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1608  * regardless of entry order into the function.
1609  */
1610 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1611         __releases(this_rq->lock)
1612         __acquires(busiest->lock)
1613         __acquires(this_rq->lock)
1614 {
1615         int ret = 0;
1616
1617         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1618                 if (busiest < this_rq) {
1619                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1620                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1621                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1622                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1623                         ret = 1;
1624                 } else
1625                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1626                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1627         }
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1632
1633 /*
1634  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1635  */
1636 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1637 {
1638         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1639                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1640                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1641                 BUG_ON(1);
1642         }
1643
1644         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1645 }
1646
1647 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1648         __releases(busiest->lock)
1649 {
1650         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1651         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1652 }
1653
1654 /*
1655  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1656  *
1657  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1658  * you need to do so manually before calling.
1659  */
1660 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1661         __acquires(rq1->lock)
1662         __acquires(rq2->lock)
1663 {
1664         BUG_ON(!irqs_disabled());
1665         if (rq1 == rq2) {
1666                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1667                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1668         } else {
1669                 if (rq1 < rq2) {
1670                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1671                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1672                 } else {
1673                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1674                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1675                 }
1676         }
1677 }
1678
1679 /*
1680  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1681  *
1682  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1683  * you need to do so manually after calling.
1684  */
1685 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1686         __releases(rq1->lock)
1687         __releases(rq2->lock)
1688 {
1689         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1690         if (rq1 != rq2)
1691                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1692         else
1693                 __release(rq2->lock);
1694 }
1695
1696 #else /* CONFIG_SMP */
1697
1698 /*
1699  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1700  *
1701  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1702  * you need to do so manually before calling.
1703  */
1704 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1705         __acquires(rq1->lock)
1706         __acquires(rq2->lock)
1707 {
1708         BUG_ON(!irqs_disabled());
1709         BUG_ON(rq1 != rq2);
1710         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1711         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1712 }
1713
1714 /*
1715  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1716  *
1717  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1718  * you need to do so manually after calling.
1719  */
1720 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1721         __releases(rq1->lock)
1722         __releases(rq2->lock)
1723 {
1724         BUG_ON(rq1 != rq2);
1725         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1726         __release(rq2->lock);
1727 }
1728
1729 #endif
1730
1731 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1732 static void update_sysctl(void);
1733 static int get_update_sysctl_factor(void);
1734 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1735
1736 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1737 {
1738         set_task_rq(p, cpu);
1739 #ifdef CONFIG_SMP
1740         /*
1741          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1742          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1743          * per-task data have been completed by this moment.
1744          */
1745         smp_wmb();
1746         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1747 #endif
1748 }
1749
1750 static const struct sched_class rt_sched_class;
1751
1752 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1753 #define for_each_class(class) \
1754    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1755
1756 #include "sched_stats.h"
1757
1758 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1759 {
1760         rq->nr_running++;
1761 }
1762
1763 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1764 {
1765         rq->nr_running--;
1766 }
1767
1768 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1769 {
1770         /*
1771          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1772          */
1773         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1774                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1775                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1776                 return;
1777         }
1778
1779         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1780         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1781 }
1782
1783 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1784 {
1785         update_rq_clock(rq);
1786         sched_info_queued(p);
1787         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1788         p->se.on_rq = 1;
1789 }
1790
1791 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1792 {
1793         update_rq_clock(rq);
1794         sched_info_dequeued(p);
1795         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1796         p->se.on_rq = 0;
1797 }
1798
1799 /*
1800  * activate_task - move a task to the runqueue.
1801  */
1802 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1803 {
1804         if (task_contributes_to_load(p))
1805                 rq->nr_uninterruptible--;
1806
1807         enqueue_task(rq, p, flags);
1808         inc_nr_running(rq);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1813  */
1814 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1815 {
1816         if (task_contributes_to_load(p))
1817                 rq->nr_uninterruptible++;
1818
1819         dequeue_task(rq, p, flags);
1820         dec_nr_running(rq);
1821 }
1822
1823 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1824
1825 /*
1826  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1827  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1828  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1829  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1830  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1831  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1832  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1833  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1834  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1835  */
1836 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1837 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1838
1839 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1840 static int sched_clock_irqtime;
1841
1842 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1843 {
1844         sched_clock_irqtime = 1;
1845 }
1846
1847 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1848 {
1849         sched_clock_irqtime = 0;
1850 }
1851
1852 #ifndef CONFIG_64BIT
1853 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1854
1855 static inline void irq_time_write_begin(void)
1856 {
1857         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1858         smp_wmb();
1859 }
1860
1861 static inline void irq_time_write_end(void)
1862 {
1863         smp_wmb();
1864         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1865 }
1866
1867 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1868 {
1869         u64 irq_time;
1870         unsigned seq;
1871
1872         do {
1873                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1874                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1875                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1876         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1877
1878         return irq_time;
1879 }
1880 #else /* CONFIG_64BIT */
1881 static inline void irq_time_write_begin(void)
1882 {
1883 }
1884
1885 static inline void irq_time_write_end(void)
1886 {
1887 }
1888
1889 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1890 {
1891         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1892 }
1893 #endif /* CONFIG_64BIT */
1894
1895 /*
1896  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1897  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1898  */
1899 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1900 {
1901         unsigned long flags;
1902         s64 delta;
1903         int cpu;
1904
1905         if (!sched_clock_irqtime)
1906                 return;
1907
1908         local_irq_save(flags);
1909
1910         cpu = smp_processor_id();
1911         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1912         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1913
1914         irq_time_write_begin();
1915         /*
1916          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1917          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1918          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1919          * that do not consume any time, but still wants to run.
1920          */
1921         if (hardirq_count())
1922                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1923         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1924                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1925
1926         irq_time_write_end();
1927         local_irq_restore(flags);
1928 }
1929 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1930
1931 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1932 {
1933         s64 irq_delta;
1934
1935         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1936
1937         /*
1938          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1939          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1940          * {soft,}irq region.
1941          *
1942          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1943          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1944          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1945          * monotonic.
1946          *
1947          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1948          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1949          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1950          * atomic ops.
1951          */
1952         if (irq_delta > delta)
1953                 irq_delta = delta;
1954
1955         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1956         delta -= irq_delta;
1957         rq->clock_task += delta;
1958
1959         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1960                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1961 }
1962
1963 static int irqtime_account_hi_update(void)
1964 {
1965         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1966         unsigned long flags;
1967         u64 latest_ns;
1968         int ret = 0;
1969
1970         local_irq_save(flags);
1971         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1972         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1973                 ret = 1;
1974         local_irq_restore(flags);
1975         return ret;
1976 }
1977
1978 static int irqtime_account_si_update(void)
1979 {
1980         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1981         unsigned long flags;
1982         u64 latest_ns;
1983         int ret = 0;
1984
1985         local_irq_save(flags);
1986         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
1987         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
1988                 ret = 1;
1989         local_irq_restore(flags);
1990         return ret;
1991 }
1992
1993 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1994
1995 #define sched_clock_irqtime     (0)
1996
1997 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1998 {
1999         rq->clock_task += delta;
2000 }
2001
2002 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2003
2004 #include "sched_idletask.c"
2005 #include "sched_fair.c"
2006 #include "sched_rt.c"
2007 #include "sched_autogroup.c"
2008 #include "sched_stoptask.c"
2009 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2010 # include "sched_debug.c"
2011 #endif
2012
2013 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2014 {
2015         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2016         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2017
2018         if (stop) {
2019                 /*
2020                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2021                  * userspace knows about and won't get confused about.
2022                  *
2023                  * Also, it will make PI more or less work without too
2024                  * much confusion -- but then, stop work should not
2025                  * rely on PI working anyway.
2026                  */
2027                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2028
2029                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2030         }
2031
2032         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2033
2034         if (old_stop) {
2035                 /*
2036                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2037                  * it can die in pieces.
2038                  */
2039                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2040         }
2041 }
2042
2043 /*
2044  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2045  */
2046 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2047 {
2048         return p->static_prio;
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2053  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2054  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2055  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2056  * estimator recalculates.
2057  */
2058 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2059 {
2060         int prio;
2061
2062         if (task_has_rt_policy(p))
2063                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2064         else
2065                 prio = __normal_prio(p);
2066         return prio;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2071  * taken into account by the scheduler. This value might
2072  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2073  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2074  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2075  */
2076 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2077 {
2078         p->normal_prio = normal_prio(p);
2079         /*
2080          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2081          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2082          * to the normal priority:
2083          */
2084         if (!rt_prio(p->prio))
2085                 return p->normal_prio;
2086         return p->prio;
2087 }
2088
2089 /**
2090  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2091  * @p: the task in question.
2092  */
2093 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2094 {
2095         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2096 }
2097
2098 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2099                                        const struct sched_class *prev_class,
2100                                        int oldprio)
2101 {
2102         if (prev_class != p->sched_class) {
2103                 if (prev_class->switched_from)
2104                         prev_class->switched_from(rq, p);
2105                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2106         } else if (oldprio != p->prio)
2107                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2108 }
2109
2110 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2111 {
2112         const struct sched_class *class;
2113
2114         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2115                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2116         } else {
2117                 for_each_class(class) {
2118                         if (class == rq->curr->sched_class)
2119                                 break;
2120                         if (class == p->sched_class) {
2121                                 resched_task(rq->curr);
2122                                 break;
2123                         }
2124                 }
2125         }
2126
2127         /*
2128          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2129          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2130          */
2131         if (rq->curr->se.on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2132                 rq->skip_clock_update = 1;
2133 }
2134
2135 #ifdef CONFIG_SMP
2136 /*
2137  * Is this task likely cache-hot:
2138  */
2139 static int
2140 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2141 {
2142         s64 delta;
2143
2144         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2145                 return 0;
2146
2147         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2148                 return 0;
2149
2150         /*
2151          * Buddy candidates are cache hot:
2152          */
2153         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2154                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2155                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2156                 return 1;
2157
2158         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2159                 return 1;
2160         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2161                 return 0;
2162
2163         delta = now - p->se.exec_start;
2164
2165         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2166 }
2167
2168 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2169 {
2170 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2171         /*
2172          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2173          * ttwu() will sort out the placement.
2174          */
2175         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2176                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2177 #endif
2178
2179         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2180
2181         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2182                 p->se.nr_migrations++;
2183                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2184         }
2185
2186         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2187 }
2188
2189 struct migration_arg {
2190         struct task_struct *task;
2191         int dest_cpu;
2192 };
2193
2194 static int migration_cpu_stop(void *data);
2195
2196 /*
2197  * The task's runqueue lock must be held.
2198  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2199  */
2200 static bool migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2201 {
2202         /*
2203          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2204          * the next wake-up will properly place the task.
2205          */
2206         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2207 }
2208
2209 /*
2210  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2211  *
2212  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2213  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2214  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2215  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2216  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2217  * @p has remained unscheduled the whole time.
2218  *
2219  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2220  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2221  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2222  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2223  * waiting to become inactive.
2224  */
2225 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2226 {
2227         unsigned long flags;
2228         int running, on_rq;
2229         unsigned long ncsw;
2230         struct rq *rq;
2231
2232         for (;;) {
2233                 /*
2234                  * We do the initial early heuristics without holding
2235                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2236                  * the runqueue lock when things look like they will
2237                  * work out!
2238                  */
2239                 rq = task_rq(p);
2240
2241                 /*
2242                  * If the task is actively running on another CPU
2243                  * still, just relax and busy-wait without holding
2244                  * any locks.
2245                  *
2246                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2247                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2248                  * But we don't care, since "task_running()" will
2249                  * return false if the runqueue has changed and p
2250                  * is actually now running somewhere else!
2251                  */
2252                 while (task_running(rq, p)) {
2253                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2254                                 return 0;
2255                         cpu_relax();
2256                 }
2257
2258                 /*
2259                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2260                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2261                  * just go back and repeat.
2262                  */
2263                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2264                 trace_sched_wait_task(p);
2265                 running = task_running(rq, p);
2266                 on_rq = p->se.on_rq;
2267                 ncsw = 0;
2268                 if (!match_state || p->state == match_state)
2269                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2270                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2271
2272                 /*
2273                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2274                  */
2275                 if (unlikely(!ncsw))
2276                         break;
2277
2278                 /*
2279                  * Was it really running after all now that we
2280                  * checked with the proper locks actually held?
2281                  *
2282                  * Oops. Go back and try again..
2283                  */
2284                 if (unlikely(running)) {
2285                         cpu_relax();
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /*
2290                  * It's not enough that it's not actively running,
2291                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2292                  * preempted!
2293                  *
2294                  * So if it was still runnable (but just not actively
2295                  * running right now), it's preempted, and we should
2296                  * yield - it could be a while.
2297                  */
2298                 if (unlikely(on_rq)) {
2299                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2300
2301                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2302                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2303                         continue;
2304                 }
2305
2306                 /*
2307                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2308                  * runnable, which means that it will never become
2309                  * running in the future either. We're all done!
2310                  */
2311                 break;
2312         }
2313
2314         return ncsw;
2315 }
2316
2317 /***
2318  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2319  * @p: the to-be-kicked thread
2320  *
2321  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2322  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2323  *
2324  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2325  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2326  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2327  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2328  * achieved as well.
2329  */
2330 void kick_process(struct task_struct *p)
2331 {
2332         int cpu;
2333
2334         preempt_disable();
2335         cpu = task_cpu(p);
2336         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2337                 smp_send_reschedule(cpu);
2338         preempt_enable();
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2341 #endif /* CONFIG_SMP */
2342
2343 #ifdef CONFIG_SMP
2344 /*
2345  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2346  */
2347 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2348 {
2349         int dest_cpu;
2350         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2351
2352         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2353         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2354                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2355                         return dest_cpu;
2356
2357         /* Any allowed, online CPU? */
2358         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2359         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2360                 return dest_cpu;
2361
2362         /* No more Mr. Nice Guy. */
2363         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2364         /*
2365          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2366          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2367          * leave kernel.
2368          */
2369         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2370                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2371                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2372         }
2373
2374         return dest_cpu;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2379  */
2380 static inline
2381 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2382 {
2383         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2384
2385         /*
2386          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2387          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2388          * cpu.
2389          *
2390          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2391          *
2392          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2393          *   not worry about this generic constraint ]
2394          */
2395         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2396                      !cpu_online(cpu)))
2397                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2398
2399         return cpu;
2400 }
2401
2402 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2403 {
2404         s64 diff = sample - *avg;
2405         *avg += diff >> 3;
2406 }
2407 #endif
2408
2409 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2410                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2411                                  unsigned long en_flags)
2412 {
2413         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2414         if (is_sync)
2415                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2416         if (is_migrate)
2417                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2418         if (is_local)
2419                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2420         else
2421                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2422
2423         activate_task(rq, p, en_flags);
2424 }
2425
2426 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2427                                         int wake_flags, bool success)
2428 {
2429         trace_sched_wakeup(p, success);
2430         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2431
2432         p->state = TASK_RUNNING;
2433 #ifdef CONFIG_SMP
2434         if (p->sched_class->task_woken)
2435                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2436
2437         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2438                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2439                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2440
2441                 if (delta > max)
2442                         rq->avg_idle = max;
2443                 else
2444                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2445                 rq->idle_stamp = 0;
2446         }
2447 #endif
2448         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2449         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2450                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2451 }
2452
2453 /**
2454  * try_to_wake_up - wake up a thread
2455  * @p: the thread to be awakened
2456  * @state: the mask of task states that can be woken
2457  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2458  *
2459  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2460  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2461  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2462  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2463  * runnable without the overhead of this.
2464  *
2465  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2466  * or @state didn't match @p's state.
2467  */
2468 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2469                           int wake_flags)
2470 {
2471         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2472         unsigned long flags;
2473         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2474         struct rq *rq;
2475
2476         this_cpu = get_cpu();
2477
2478         smp_wmb();
2479         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2480         if (!(p->state & state))
2481                 goto out;
2482
2483         if (p->se.on_rq)
2484                 goto out_running;
2485
2486         cpu = task_cpu(p);
2487         orig_cpu = cpu;
2488
2489 #ifdef CONFIG_SMP
2490         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2491                 goto out_activate;
2492
2493         /*
2494          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2495          * we put the task in TASK_WAKING state.
2496          *
2497          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2498          */
2499         if (task_contributes_to_load(p)) {
2500                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2501                         rq->nr_uninterruptible--;
2502                 else
2503                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2504         }
2505         p->state = TASK_WAKING;
2506
2507         if (p->sched_class->task_waking) {
2508                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2509                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2510         }
2511
2512         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2513         if (cpu != orig_cpu)
2514                 set_task_cpu(p, cpu);
2515         __task_rq_unlock(rq);
2516
2517         rq = cpu_rq(cpu);
2518         raw_spin_lock(&rq->lock);
2519
2520         /*
2521          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2522          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2523          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2524          * cpu we just moved it to.
2525          */
2526         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2527         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2528
2529 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2530         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2531         if (cpu == this_cpu)
2532                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2533         else {
2534                 struct sched_domain *sd;
2535                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2536                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2537                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2538                                 break;
2539                         }
2540                 }
2541         }
2542 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2543
2544 out_activate:
2545 #endif /* CONFIG_SMP */
2546         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2547                       cpu == this_cpu, en_flags);
2548         success = 1;
2549 out_running:
2550         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2551 out:
2552         task_rq_unlock(rq, &flags);
2553         put_cpu();
2554
2555         return success;
2556 }
2557
2558 /**
2559  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2560  * @p: the thread to be awakened
2561  *
2562  * Put @p on the run-queue if it's not already there.  The caller must
2563  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2564  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2565  */
2566 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2567 {
2568         struct rq *rq = task_rq(p);
2569         bool success = false;
2570
2571         BUG_ON(rq != this_rq());
2572         BUG_ON(p == current);
2573         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2574
2575         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2576                 return;
2577
2578         if (!p->se.on_rq) {
2579                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2580                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2581                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2582                 }
2583                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2584                 success = true;
2585         }
2586         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2587 }
2588
2589 /**
2590  * wake_up_process - Wake up a specific process
2591  * @p: The process to be woken up.
2592  *
2593  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2594  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2595  * running.
2596  *
2597  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2598  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2599  */
2600 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2601 {
2602         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2603 }
2604 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2605
2606 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2607 {
2608         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2609 }
2610
2611 /*
2612  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2613  * p is forked by current.
2614  *
2615  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2616  */
2617 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2618 {
2619         p->se.exec_start                = 0;
2620         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2621         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2622         p->se.nr_migrations             = 0;
2623         p->se.vruntime                  = 0;
2624
2625 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2626         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2627 #endif
2628
2629         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2630         p->se.on_rq = 0;
2631         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2632
2633 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2634         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2635 #endif
2636 }
2637
2638 /*
2639  * fork()/clone()-time setup:
2640  */
2641 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2642 {
2643         int cpu = get_cpu();
2644
2645         __sched_fork(p);
2646         /*
2647          * We mark the process as running here. This guarantees that
2648          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2649          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2650          */
2651         p->state = TASK_RUNNING;
2652
2653         /*
2654          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2655          */
2656         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2657                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2658                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2659                         p->normal_prio = p->static_prio;
2660                 }
2661
2662                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2663                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2664                         p->normal_prio = p->static_prio;
2665                         set_load_weight(p);
2666                 }
2667
2668                 /*
2669                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2670                  * fulfilled its duty:
2671                  */
2672                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2673         }
2674
2675         /*
2676          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2677          */
2678         p->prio = current->normal_prio;
2679
2680         if (!rt_prio(p->prio))
2681                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2682
2683         if (p->sched_class->task_fork)
2684                 p->sched_class->task_fork(p);
2685
2686         /*
2687          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2688          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2689          * is ran before sched_fork().
2690          *
2691          * Silence PROVE_RCU.
2692          */
2693         rcu_read_lock();
2694         set_task_cpu(p, cpu);
2695         rcu_read_unlock();
2696
2697 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2698         if (likely(sched_info_on()))
2699                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2700 #endif
2701 #if defined(CONFIG_SMP)
2702         p->on_cpu = 0;
2703 #endif
2704 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2705         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2706         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2707 #endif
2708 #ifdef CONFIG_SMP
2709         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2710 #endif
2711
2712         put_cpu();
2713 }
2714
2715 /*
2716  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2717  *
2718  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2719  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2720  * on the runqueue and wakes it.
2721  */
2722 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2723 {
2724         unsigned long flags;
2725         struct rq *rq;
2726         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2727
2728 #ifdef CONFIG_SMP
2729         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2730         p->state = TASK_WAKING;
2731
2732         /*
2733          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2734          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2735          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2736          *
2737          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2738          * without people poking at ->cpus_allowed.
2739          */
2740         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2741         set_task_cpu(p, cpu);
2742
2743         p->state = TASK_RUNNING;
2744         task_rq_unlock(rq, &flags);
2745 #endif
2746
2747         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2748         activate_task(rq, p, 0);
2749         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2750         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2751 #ifdef CONFIG_SMP
2752         if (p->sched_class->task_woken)
2753                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2754 #endif
2755         task_rq_unlock(rq, &flags);
2756         put_cpu();
2757 }
2758
2759 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2760
2761 /**
2762  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2763  * @notifier: notifier struct to register
2764  */
2765 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2766 {
2767         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2768 }
2769 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2770
2771 /**
2772  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2773  * @notifier: notifier struct to unregister
2774  *
2775  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2776  */
2777 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2778 {
2779         hlist_del(&notifier->link);
2780 }
2781 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2782
2783 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2784 {
2785         struct preempt_notifier *notifier;
2786         struct hlist_node *node;
2787
2788         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2789                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2790 }
2791
2792 static void
2793 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2794                                  struct task_struct *next)
2795 {
2796         struct preempt_notifier *notifier;
2797         struct hlist_node *node;
2798
2799         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2800                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2801 }
2802
2803 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2804
2805 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2806 {
2807 }
2808
2809 static void
2810 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2811                                  struct task_struct *next)
2812 {
2813 }
2814
2815 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2816
2817 /**
2818  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2819  * @rq: the runqueue preparing to switch
2820  * @prev: the current task that is being switched out
2821  * @next: the task we are going to switch to.
2822  *
2823  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2824  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2825  * switch.
2826  *
2827  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2828  * hooks.
2829  */
2830 static inline void
2831 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2832                     struct task_struct *next)
2833 {
2834         sched_info_switch(prev, next);
2835         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2836         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2837         prepare_lock_switch(rq, next);
2838         prepare_arch_switch(next);
2839         trace_sched_switch(prev, next);
2840 }
2841
2842 /**
2843  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2844  * @rq: runqueue associated with task-switch
2845  * @prev: the thread we just switched away from.
2846  *
2847  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2848  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2849  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2850  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2851  *
2852  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2853  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2854  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2855  * details.)
2856  */
2857 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2858         __releases(rq->lock)
2859 {
2860         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2861         long prev_state;
2862
2863         rq->prev_mm = NULL;
2864
2865         /*
2866          * A task struct has one reference for the use as "current".
2867          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2868          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2869          * the scheduled task must drop that reference.
2870          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2871          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2872          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2873          * be dropped twice.
2874          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2875          */
2876         prev_state = prev->state;
2877         finish_arch_switch(prev);
2878 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2879         local_irq_disable();
2880 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2881         perf_event_task_sched_in(current);
2882 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2883         local_irq_enable();
2884 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2885         finish_lock_switch(rq, prev);
2886
2887         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2888         if (mm)
2889                 mmdrop(mm);
2890         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2891                 /*
2892                  * Remove function-return probe instances associated with this
2893                  * task and put them back on the free list.
2894                  */
2895                 kprobe_flush_task(prev);
2896                 put_task_struct(prev);
2897         }
2898 }
2899
2900 #ifdef CONFIG_SMP
2901
2902 /* assumes rq->lock is held */
2903 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2904 {
2905         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2906                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2907 }
2908
2909 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2910 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2911 {
2912         if (rq->post_schedule) {
2913                 unsigned long flags;
2914
2915                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2916                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2917                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2918                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2919
2920                 rq->post_schedule = 0;
2921         }
2922 }
2923
2924 #else
2925
2926 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2927 {
2928 }
2929
2930 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2931 {
2932 }
2933
2934 #endif
2935
2936 /**
2937  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2938  * @prev: the thread we just switched away from.
2939  */
2940 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2941         __releases(rq->lock)
2942 {
2943         struct rq *rq = this_rq();
2944
2945         finish_task_switch(rq, prev);
2946
2947         /*
2948          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2949          * task_switch?
2950          */
2951         post_schedule(rq);
2952
2953 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2954         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2955         preempt_enable();
2956 #endif
2957         if (current->set_child_tid)
2958                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2959 }
2960
2961 /*
2962  * context_switch - switch to the new MM and the new
2963  * thread's register state.
2964  */
2965 static inline void
2966 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2967                struct task_struct *next)
2968 {
2969         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2970
2971         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2972
2973         mm = next->mm;
2974         oldmm = prev->active_mm;
2975         /*
2976          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2977          * combine the page table reload and the switch backend into
2978          * one hypercall.
2979          */
2980         arch_start_context_switch(prev);
2981
2982         if (!mm) {
2983                 next->active_mm = oldmm;
2984                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2985                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2986         } else
2987                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2988
2989         if (!prev->mm) {
2990                 prev->active_mm = NULL;
2991                 rq->prev_mm = oldmm;
2992         }
2993         /*
2994          * Since the runqueue lock will be released by the next
2995          * task (which is an invalid locking op but in the case
2996          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2997          * do an early lockdep release here:
2998          */
2999 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3000         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3001 #endif
3002
3003         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3004         switch_to(prev, next, prev);
3005
3006         barrier();
3007         /*
3008          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3009          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3010          * frame will be invalid.
3011          */
3012         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3013 }
3014
3015 /*
3016  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3017  *
3018  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3019  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3020  * number of context switches performed since bootup.
3021  */
3022 unsigned long nr_running(void)
3023 {
3024         unsigned long i, sum = 0;
3025
3026         for_each_online_cpu(i)
3027                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3028
3029         return sum;
3030 }
3031
3032 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3033 {
3034         unsigned long i, sum = 0;
3035
3036         for_each_possible_cpu(i)
3037                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3038
3039         /*
3040          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3041          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3042          */
3043         if (unlikely((long)sum < 0))
3044                 sum = 0;
3045
3046         return sum;
3047 }
3048
3049 unsigned long long nr_context_switches(void)
3050 {
3051         int i;
3052         unsigned long long sum = 0;
3053
3054         for_each_possible_cpu(i)
3055                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3056
3057         return sum;
3058 }
3059
3060 unsigned long nr_iowait(void)
3061 {
3062         unsigned long i, sum = 0;
3063
3064         for_each_possible_cpu(i)
3065                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3066
3067         return sum;
3068 }
3069
3070 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3071 {
3072         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3073         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3074 }
3075
3076 unsigned long this_cpu_load(void)
3077 {
3078         struct rq *this = this_rq();
3079         return this->cpu_load[0];
3080 }
3081
3082
3083 /* Variables and functions for calc_load */
3084 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3085 static unsigned long calc_load_update;
3086 unsigned long avenrun[3];
3087 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3088
3089 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3090 {
3091         long nr_active, delta = 0;
3092
3093         nr_active = this_rq->nr_running;
3094         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3095
3096         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3097                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3098                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3099         }
3100
3101         return delta;
3102 }
3103
3104 static unsigned long
3105 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3106 {
3107         load *= exp;
3108         load += active * (FIXED_1 - exp);
3109         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3110         return load >> FSHIFT;
3111 }
3112
3113 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3114 /*
3115  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3116  *
3117  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3118  */
3119 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3120
3121 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3122 {
3123         long delta;
3124
3125         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3126         if (delta)
3127                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3128 }
3129
3130 static long calc_load_fold_idle(void)
3131 {
3132         long delta = 0;
3133
3134         /*
3135          * Its got a race, we don't care...
3136          */
3137         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3138                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3139
3140         return delta;
3141 }
3142
3143 /**
3144  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3145  *
3146  * @x:         base of the power
3147  * @frac_bits: fractional bits of @x
3148  * @n:         power to raise @x to.
3149  *
3150  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3151  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3152  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3153  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3154  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3155  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3156  * vector.
3157  */
3158 static unsigned long
3159 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3160 {
3161         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3162
3163         if (n) for (;;) {
3164                 if (n & 1) {
3165                         result *= x;
3166                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3167                         result >>= frac_bits;
3168                 }
3169                 n >>= 1;
3170                 if (!n)
3171                         break;
3172                 x *= x;
3173                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3174                 x >>= frac_bits;
3175         }
3176
3177         return result;
3178 }
3179
3180 /*
3181  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3182  *
3183  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3184  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3185  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3186  *
3187  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3188  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3189  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3190  *
3191  *  ...
3192  *
3193  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3194  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3195  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3196  *
3197  * [1] application of the geometric series:
3198  *
3199  *              n         1 - x^(n+1)
3200  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3201  *             i=0          1 - x
3202  */
3203 static unsigned long
3204 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3205             unsigned long active, unsigned int n)
3206 {
3207
3208         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3209 }
3210
3211 /*
3212  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3213  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3214  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3215  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3216  *
3217  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3218  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3219  */
3220 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3221 {
3222         long delta, active, n;
3223
3224         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3225                 return;
3226
3227         /*
3228          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3229          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3230          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3231          * due to NO_HZ.
3232          */
3233         delta = calc_load_fold_idle();
3234         if (delta)
3235                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3236
3237         /*
3238          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3239          */
3240         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3241                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3242
3243                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3244                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3245
3246                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3247                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3248                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3249
3250                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3251         }
3252
3253         /*
3254          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3255          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3256          * which comes after this will take care of that.
3257          *
3258          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3259          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3260          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3261          * pick up the final one.
3262          */
3263 }
3264 #else
3265 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3266 {
3267 }
3268
3269 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3270 {
3271         return 0;
3272 }
3273
3274 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3275 {
3276 }
3277 #endif
3278
3279 /**
3280  * get_avenrun - get the load average array
3281  * @loads:      pointer to dest load array
3282  * @offset:     offset to add
3283  * @shift:      shift count to shift the result left
3284  *
3285  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3286  */
3287 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3288 {
3289         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3290         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3291         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3292 }
3293
3294 /*
3295  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3296  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3297  */
3298 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3299 {
3300         long active;
3301
3302         calc_global_nohz(ticks);
3303
3304         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3305                 return;
3306
3307         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3308         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3309
3310         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3311         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3312         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3313
3314         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3315 }
3316
3317 /*
3318  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3319  * active count.
3320  */
3321 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3322 {
3323         long delta;
3324
3325         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3326                 return;
3327
3328         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3329         delta += calc_load_fold_idle();
3330         if (delta)
3331                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3332
3333         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3334 }
3335
3336 /*
3337  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3338  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3339  *
3340  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3341  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3342  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3343  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3344  *
3345  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3346  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3347  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3348  *
3349  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3350  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3351  * particular idx is approximated to be zero.
3352  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3353  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3354  * based on 128 point scale.
3355  * Example:
3356  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3357  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3358  *
3359  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3360  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3361  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3362  */
3363 #define DEGRADE_SHIFT           7
3364 static const unsigned char
3365                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3366 static const unsigned char
3367                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3368                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3369                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3370                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3371                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3372                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3373
3374 /*
3375  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3376  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3377  * adding any new load.
3378  */
3379 static unsigned long
3380 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3381 {
3382         int j = 0;
3383
3384         if (!missed_updates)
3385                 return load;
3386
3387         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3388                 return 0;
3389
3390         if (idx == 1)
3391                 return load >> missed_updates;
3392
3393         while (missed_updates) {
3394                 if (missed_updates % 2)
3395                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3396
3397                 missed_updates >>= 1;
3398                 j++;
3399         }
3400         return load;
3401 }
3402
3403 /*
3404  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3405  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3406  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3407  */
3408 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3409 {
3410         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3411         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3412         unsigned long pending_updates;
3413         int i, scale;
3414
3415         this_rq->nr_load_updates++;
3416
3417         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3418         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3419                 return;
3420
3421         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3422         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3423
3424         /* Update our load: */
3425         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3426         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3427                 unsigned long old_load, new_load;
3428
3429                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3430
3431                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3432                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3433                 new_load = this_load;
3434                 /*
3435                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3436                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3437                  * example.
3438                  */
3439                 if (new_load > old_load)
3440                         new_load += scale - 1;
3441
3442                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3443         }
3444
3445         sched_avg_update(this_rq);
3446 }
3447
3448 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3449 {
3450         update_cpu_load(this_rq);
3451
3452         calc_load_account_active(this_rq);
3453 }
3454
3455 #ifdef CONFIG_SMP
3456
3457 /*
3458  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3459  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3460  */
3461 void sched_exec(void)
3462 {
3463         struct task_struct *p = current;
3464         unsigned long flags;
3465         struct rq *rq;
3466         int dest_cpu;
3467
3468         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3469         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3470         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3471                 goto unlock;
3472
3473         /*
3474          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3475          */
3476         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3477             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, rq)) {
3478                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3479
3480                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3481                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3482                 return;
3483         }
3484 unlock:
3485         task_rq_unlock(rq, &flags);
3486 }
3487
3488 #endif
3489
3490 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3491
3492 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3493
3494 /*
3495  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3496  * @p in case that task is currently running.
3497  *
3498  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3499  */
3500 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3501 {
3502         u64 ns = 0;
3503
3504         if (task_current(rq, p)) {
3505                 update_rq_clock(rq);
3506                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3507                 if ((s64)ns < 0)
3508                         ns = 0;
3509         }
3510
3511         return ns;
3512 }
3513
3514 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3515 {
3516         unsigned long flags;
3517         struct rq *rq;
3518         u64 ns = 0;
3519
3520         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3521         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3522         task_rq_unlock(rq, &flags);
3523
3524         return ns;
3525 }
3526
3527 /*
3528  * Return accounted runtime for the task.
3529  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3530  * pending runtime that have not been accounted yet.
3531  */
3532 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3533 {
3534         unsigned long flags;
3535         struct rq *rq;
3536         u64 ns = 0;
3537
3538         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3539         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3540         task_rq_unlock(rq, &flags);
3541
3542         return ns;
3543 }
3544
3545 /*
3546  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3547  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3548  * pending runtime that have not been accounted yet.
3549  *
3550  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3551  * so the return value not includes other pending runtime that other
3552  * running tasks might have.
3553  */
3554 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3555 {
3556         struct task_cputime totals;
3557         unsigned long flags;
3558         struct rq *rq;
3559         u64 ns;
3560
3561         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3562         thread_group_cputime(p, &totals);
3563         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3564         task_rq_unlock(rq, &flags);
3565
3566         return ns;
3567 }
3568
3569 /*
3570  * Account user cpu time to a process.
3571  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3572  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3573  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3574  */
3575 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3576                        cputime_t cputime_scaled)
3577 {
3578         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3579         cputime64_t tmp;
3580
3581         /* Add user time to process. */
3582         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3583         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3584         account_group_user_time(p, cputime);
3585
3586         /* Add user time to cpustat. */
3587         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3588         if (TASK_NICE(p) > 0)
3589                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3590         else
3591                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3592
3593         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3594         /* Account for user time used */
3595         acct_update_integrals(p);
3596 }
3597
3598 /*
3599  * Account guest cpu time to a process.
3600  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3601  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3602  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3603  */
3604 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3605                                cputime_t cputime_scaled)
3606 {
3607         cputime64_t tmp;
3608         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3609
3610         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3611
3612         /* Add guest time to process. */
3613         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3614         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3615         account_group_user_time(p, cputime);
3616         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3617
3618         /* Add guest time to cpustat. */
3619         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3620                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3621                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3622         } else {
3623                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3624                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3625         }
3626 }
3627
3628 /*
3629  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3630  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3631  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3632  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3633  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3634  */
3635 static inline
3636 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3637                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3638 {
3639         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3640
3641         /* Add system time to process. */
3642         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3643         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3644         account_group_system_time(p, cputime);
3645
3646         /* Add system time to cpustat. */
3647         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3648         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3649
3650         /* Account for system time used */
3651         acct_update_integrals(p);
3652 }
3653
3654 /*
3655  * Account system cpu time to a process.
3656  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3657  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3658  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3659  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3660  */
3661 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3662                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3663 {
3664         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3665         cputime64_t *target_cputime64;
3666
3667         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3668                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3669                 return;
3670         }
3671
3672         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3673                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3674         else if (in_serving_softirq())
3675                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3676         else
3677                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3678
3679         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3680 }
3681
3682 /*
3683  * Account for involuntary wait time.
3684  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3685  */
3686 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3687 {
3688         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3689         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3690
3691         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3692 }
3693
3694 /*
3695  * Account for idle time.
3696  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3697  */
3698 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3699 {
3700         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3701         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3702         struct rq *rq = this_rq();
3703
3704         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3705                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3706         else
3707                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3708 }
3709
3710 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3711
3712 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3713 /*
3714  * Account a tick to a process and cpustat
3715  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3716  * @user_tick: is the tick from userspace
3717  * @rq: the pointer to rq
3718  *
3719  * Tick demultiplexing follows the order
3720  * - pending hardirq update
3721  * - pending softirq update
3722  * - user_time
3723  * - idle_time
3724  * - system time
3725  *   - check for guest_time
3726  *   - else account as system_time
3727  *
3728  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3729  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3730  * opportunity to update it solely in system time.
3731  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3732  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3733  */
3734 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3735                                                 struct rq *rq)
3736 {
3737         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3738         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3739         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3740
3741         if (irqtime_account_hi_update()) {
3742                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3743         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3744                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3745         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3746                 /*
3747                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3748                  * So, we have to handle it separately here.
3749                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3750                  */
3751                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3752                                         &cpustat->softirq);
3753         } else if (user_tick) {
3754                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3755         } else if (p == rq->idle) {
3756                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3757         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3758                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3759         } else {
3760                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3761                                         &cpustat->system);
3762         }
3763 }
3764
3765 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3766 {
3767         int i;
3768         struct rq *rq = this_rq();
3769
3770         for (i = 0; i < ticks; i++)
3771                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3772 }
3773 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3774 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3775 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3776                                                 struct rq *rq) {}
3777 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3778
3779 /*
3780  * Account a single tick of cpu time.
3781  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3782  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3783  */
3784 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3785 {
3786         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3787         struct rq *rq = this_rq();
3788
3789         if (sched_clock_irqtime) {
3790                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3791                 return;
3792         }
3793
3794         if (user_tick)
3795                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3796         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3797                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3798                                     one_jiffy_scaled);
3799         else
3800                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3801 }
3802
3803 /*
3804  * Account multiple ticks of steal time.
3805  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3806  * @ticks: number of stolen ticks
3807  */
3808 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3809 {
3810         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3811 }
3812
3813 /*
3814  * Account multiple ticks of idle time.
3815  * @ticks: number of stolen ticks
3816  */
3817 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3818 {
3819
3820         if (sched_clock_irqtime) {
3821                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3822                 return;
3823         }
3824
3825         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3826 }
3827
3828 #endif
3829
3830 /*
3831  * Use precise platform statistics if available:
3832  */
3833 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3834 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3835 {
3836         *ut = p->utime;
3837         *st = p->stime;
3838 }
3839
3840 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3841 {
3842         struct task_cputime cputime;
3843
3844         thread_group_cputime(p, &cputime);
3845
3846         *ut = cputime.utime;
3847         *st = cputime.stime;
3848 }
3849 #else
3850
3851 #ifndef nsecs_to_cputime
3852 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3853 #endif
3854
3855 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3856 {
3857         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3858
3859         /*
3860          * Use CFS's precise accounting:
3861          */
3862         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3863
3864         if (total) {
3865                 u64 temp = rtime;
3866
3867                 temp *= utime;
3868                 do_div(temp, total);
3869                 utime = (cputime_t)temp;
3870         } else
3871                 utime = rtime;
3872
3873         /*
3874          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3875          */
3876         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3877         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3878
3879         *ut = p->prev_utime;
3880         *st = p->prev_stime;
3881 }
3882
3883 /*
3884  * Must be called with siglock held.
3885  */
3886 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3887 {
3888         struct signal_struct *sig = p->signal;
3889         struct task_cputime cputime;
3890         cputime_t rtime, utime, total;
3891
3892         thread_group_cputime(p, &cputime);
3893
3894         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3895         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3896
3897         if (total) {
3898                 u64 temp = rtime;
3899
3900                 temp *= cputime.utime;
3901                 do_div(temp, total);
3902                 utime = (cputime_t)temp;
3903         } else
3904                 utime = rtime;
3905
3906         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3907         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3908                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3909
3910         *ut = sig->prev_utime;
3911         *st = sig->prev_stime;
3912 }
3913 #endif
3914
3915 /*
3916  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3917  * We call it with interrupts disabled.
3918  *
3919  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3920  * timeslices.
3921  */
3922 void scheduler_tick(void)
3923 {
3924         int cpu = smp_processor_id();
3925         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3926         struct task_struct *curr = rq->curr;
3927
3928         sched_clock_tick();
3929
3930         raw_spin_lock(&rq->lock);
3931         update_rq_clock(rq);
3932         update_cpu_load_active(rq);
3933         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3934         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3935
3936         perf_event_task_tick();
3937
3938 #ifdef CONFIG_SMP
3939         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3940         trigger_load_balance(rq, cpu);
3941 #endif
3942 }
3943
3944 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3945 {
3946         if (in_lock_functions(addr)) {
3947                 addr = CALLER_ADDR2;
3948                 if (in_lock_functions(addr))
3949                         addr = CALLER_ADDR3;
3950         }
3951         return addr;
3952 }
3953
3954 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3955                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3956
3957 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3958 {
3959 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3960         /*
3961          * Underflow?
3962          */
3963         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3964                 return;
3965 #endif
3966         preempt_count() += val;
3967 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3968         /*
3969          * Spinlock count overflowing soon?
3970          */
3971         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3972                                 PREEMPT_MASK - 10);
3973 #endif
3974         if (preempt_count() == val)
3975                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3976 }
3977 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3978
3979 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3980 {
3981 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3982         /*
3983          * Underflow?
3984          */
3985         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3986                 return;
3987         /*
3988          * Is the spinlock portion underflowing?
3989          */
3990         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3991                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3992                 return;
3993 #endif
3994
3995         if (preempt_count() == val)
3996                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3997         preempt_count() -= val;
3998 }
3999 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4000
4001 #endif
4002
4003 /*
4004  * Print scheduling while atomic bug:
4005  */
4006 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4007 {
4008         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4009
4010         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4011                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4012
4013         debug_show_held_locks(prev);
4014         print_modules();
4015         if (irqs_disabled())
4016                 print_irqtrace_events(prev);
4017
4018         if (regs)
4019                 show_regs(regs);
4020         else
4021                 dump_stack();
4022 }
4023
4024 /*
4025  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4026  */
4027 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4028 {
4029         /*
4030          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4031          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4032          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4033          */
4034         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4035                 __schedule_bug(prev);
4036
4037         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4038
4039         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4040 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4041         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4042                 schedstat_inc(this_rq(), rq_sched_info.bkl_count);
4043                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4044         }
4045 #endif
4046 }
4047
4048 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4049 {
4050         if (prev->se.on_rq)
4051                 update_rq_clock(rq);
4052         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4053 }
4054
4055 /*
4056  * Pick up the highest-prio task:
4057  */
4058 static inline struct task_struct *
4059 pick_next_task(struct rq *rq)
4060 {
4061         const struct sched_class *class;
4062         struct task_struct *p;
4063
4064         /*
4065          * Optimization: we know that if all tasks are in
4066          * the fair class we can call that function directly:
4067          */
4068         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4069                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4070                 if (likely(p))
4071                         return p;
4072         }
4073
4074         for_each_class(class) {
4075                 p = class->pick_next_task(rq);
4076                 if (p)
4077                         return p;
4078         }
4079
4080         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4081 }
4082
4083 /*
4084  * schedule() is the main scheduler function.
4085  */
4086 asmlinkage void __sched schedule(void)
4087 {
4088         struct task_struct *prev, *next;
4089         unsigned long *switch_count;
4090         struct rq *rq;
4091         int cpu;
4092
4093 need_resched:
4094         preempt_disable();
4095         cpu = smp_processor_id();
4096         rq = cpu_rq(cpu);
4097         rcu_note_context_switch(cpu);
4098         prev = rq->curr;
4099
4100         schedule_debug(prev);
4101
4102         if (sched_feat(HRTICK))
4103                 hrtick_clear(rq);
4104
4105         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4106
4107         switch_count = &prev->nivcsw;
4108         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4109                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4110                         prev->state = TASK_RUNNING;
4111                 } else {
4112                         /*
4113                          * If a worker is going to sleep, notify and
4114                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
4115                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
4116                          * up the task.
4117                          */
4118                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4119                                 struct task_struct *to_wakeup;
4120
4121                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4122                                 if (to_wakeup)
4123                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4124                         }
4125                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4126
4127                         /*
4128                          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued, make
4129                          * sure to submit it to avoid deadlocks.
4130                          */
4131                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4132                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4133                                 blk_flush_plug(prev);
4134                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4135                         }
4136                 }
4137                 switch_count = &prev->nvcsw;
4138         }
4139
4140         pre_schedule(rq, prev);
4141
4142         if (unlikely(!rq->nr_running))
4143                 idle_balance(cpu, rq);
4144
4145         put_prev_task(rq, prev);
4146         next = pick_next_task(rq);
4147         clear_tsk_need_resched(prev);
4148         rq->skip_clock_update = 0;
4149
4150         if (likely(prev != next)) {
4151                 rq->nr_switches++;
4152                 rq->curr = next;
4153                 ++*switch_count;
4154
4155                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4156                 /*
4157                  * The context switch have flipped the stack from under us
4158                  * and restored the local variables which were saved when
4159                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4160                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4161                  */
4162                 cpu = smp_processor_id();
4163                 rq = cpu_rq(cpu);
4164         } else
4165                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4166
4167         post_schedule(rq);
4168
4169         preempt_enable_no_resched();
4170         if (need_resched())
4171                 goto need_resched;
4172 }
4173 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4174
4175 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4176
4177 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4178 {
4179         bool ret = false;
4180
4181         rcu_read_lock();
4182         if (lock->owner != owner)
4183                 goto fail;
4184
4185         /*
4186          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4187          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4188          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4189          * ensures the memory stays valid.
4190          */
4191         barrier();
4192
4193         ret = owner->on_cpu;
4194 fail:
4195         rcu_read_unlock();
4196
4197         return ret;
4198 }
4199
4200 /*
4201  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4202  * access and not reliable.
4203  */
4204 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4205 {
4206         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4207                 return 0;
4208
4209         while (owner_running(lock, owner)) {
4210                 if (need_resched())
4211                         return 0;
4212
4213                 arch_mutex_cpu_relax();
4214         }
4215
4216         /*
4217          * If the owner changed to another task there is likely
4218          * heavy contention, stop spinning.
4219          */
4220         if (lock->owner)
4221                 return 0;
4222
4223         return 1;
4224 }
4225 #endif
4226
4227 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4228 /*
4229  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4230  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4231  * occur there and call schedule directly.
4232  */
4233 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4234 {
4235         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4236
4237         /*
4238          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4239          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4240          */
4241         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4242                 return;
4243
4244         do {
4245                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4246                 schedule();
4247                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4248
4249                 /*
4250                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4251                  * between schedule and now.
4252                  */
4253                 barrier();
4254         } while (need_resched());
4255 }
4256 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4257
4258 /*
4259  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4260  * off of irq context.
4261  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4262  * protect us against recursive calling from irq.
4263  */
4264 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4265 {
4266         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4267
4268         /* Catch callers which need to be fixed */
4269         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4270
4271         do {
4272                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4273                 local_irq_enable();
4274                 schedule();
4275                 local_irq_disable();
4276                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4277
4278                 /*
4279                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4280                  * between schedule and now.
4281                  */
4282                 barrier();
4283         } while (need_resched());
4284 }
4285
4286 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4287
4288 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4289                           void *key)
4290 {
4291         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4294
4295 /*
4296  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4297  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4298  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4299  *
4300  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4301  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4302  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4303  */
4304 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4305                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4306 {
4307         wait_queue_t *curr, *next;
4308
4309         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4310                 unsigned flags = curr->flags;
4311
4312                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4313                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4314                         break;
4315         }
4316 }
4317
4318 /**
4319  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4320  * @q: the waitqueue
4321  * @mode: which threads
4322  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4323  * @key: is directly passed to the wakeup function
4324  *
4325  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4326  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4327  */
4328 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4329                         int nr_exclusive, void *key)
4330 {
4331         unsigned long flags;
4332
4333         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4334         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4335         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4336 }
4337 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4338
4339 /*
4340  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4341  */
4342 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4343 {
4344         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4345 }
4346 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4347
4348 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4349 {
4350         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4351 }
4352 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4353
4354 /**
4355  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4356  * @q: the waitqueue
4357  * @mode: which threads
4358  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4359  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4360  *
4361  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4362  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4363  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4364  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4365  *
4366  * On UP it can prevent extra preemption.
4367  *
4368  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4369  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4370  */
4371 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4372                         int nr_exclusive, void *key)
4373 {
4374         unsigned long flags;
4375         int wake_flags = WF_SYNC;
4376
4377         if (unlikely(!q))
4378                 return;
4379
4380         if (unlikely(!nr_exclusive))
4381                 wake_flags = 0;
4382
4383         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4384         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4385         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4388
4389 /*
4390  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4391  */
4392 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4393 {
4394         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4395 }
4396 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4397
4398 /**
4399  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4400  * @x:  holds the state of this particular completion
4401  *
4402  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4403  * awakened in the same order in which they were queued.
4404  *
4405  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4406  *
4407  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4408  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4409  */
4410 void complete(struct completion *x)
4411 {
4412         unsigned long flags;
4413
4414         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4415         x->done++;
4416         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4417         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4418 }
4419 EXPORT_SYMBOL(complete);
4420
4421 /**
4422  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4423  * @x:  holds the state of this particular completion
4424  *
4425  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4426  *
4427  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4428  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4429  */
4430 void complete_all(struct completion *x)
4431 {
4432         unsigned long flags;
4433
4434         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4435         x->done += UINT_MAX/2;
4436         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4437         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4438 }
4439 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4440
4441 static inline long __sched
4442 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4443 {
4444         if (!x->done) {
4445                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4446
4447                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4448                 do {
4449                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4450                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4451                                 break;
4452                         }
4453                         __set_current_state(state);
4454                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4455                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4456                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4457                 } while (!x->done && timeout);
4458                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4459                 if (!x->done)
4460                         return timeout;
4461         }
4462         x->done--;
4463         return timeout ?: 1;
4464 }
4465
4466 static long __sched
4467 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4468 {
4469         might_sleep();
4470
4471         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4472         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4473         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4474         return timeout;
4475 }
4476
4477 /**
4478  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4479  * @x:  holds the state of this particular completion
4480  *
4481  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4482  * interruptible and there is no timeout.
4483  *
4484  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4485  * and interrupt capability. Also see complete().
4486  */
4487 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4488 {
4489         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4490 }
4491 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4492
4493 /**
4494  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4495  * @x:  holds the state of this particular completion
4496  * @timeout:  timeout value in jiffies
4497  *
4498  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4499  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4500  * interruptible.
4501  */
4502 unsigned long __sched
4503 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4504 {
4505         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4506 }
4507 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4508
4509 /**
4510  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4511  * @x:  holds the state of this particular completion
4512  *
4513  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4514  * interruptible.
4515  */
4516 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4517 {
4518         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4519         if (t == -ERESTARTSYS)
4520                 return t;
4521         return 0;
4522 }
4523 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4524
4525 /**
4526  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4527  * @x:  holds the state of this particular completion
4528  * @timeout:  timeout value in jiffies
4529  *
4530  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4531  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4532  */
4533 long __sched
4534 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4535                                           unsigned long timeout)
4536 {
4537         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4538 }
4539 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4540
4541 /**
4542  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4543  * @x:  holds the state of this particular completion
4544  *
4545  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4546  * interrupted by a kill signal.
4547  */
4548 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4549 {
4550         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4551         if (t == -ERESTARTSYS)
4552                 return t;
4553         return 0;
4554 }
4555 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4556
4557 /**
4558  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4559  * @x:  holds the state of this particular completion
4560  * @timeout:  timeout value in jiffies
4561  *
4562  * This waits for either a completion of a specific task to be
4563  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4564  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4565  */
4566 long __sched
4567 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4568                                      unsigned long timeout)
4569 {
4570         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4571 }
4572 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4573
4574 /**
4575  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4576  *      @x:     completion structure
4577  *
4578  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4579  *               1 if a decrement succeeded.
4580  *
4581  *      If a completion is being used as a counting completion,
4582  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4583  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4584  *      is protecting is not available.
4585  */
4586 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4587 {
4588         unsigned long flags;
4589         int ret = 1;
4590
4591         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4592         if (!x->done)
4593                 ret = 0;
4594         else
4595                 x->done--;
4596         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4597         return ret;
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4600
4601 /**
4602  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4603  *      @x:     completion structure
4604  *
4605  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4606  *               1 if there are no waiters.
4607  *
4608  */
4609 bool completion_done(struct completion *x)
4610 {
4611         unsigned long flags;
4612         int ret = 1;
4613
4614         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4615         if (!x->done)
4616                 ret = 0;
4617         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4618         return ret;
4619 }
4620 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4621
4622 static long __sched
4623 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4624 {
4625         unsigned long flags;
4626         wait_queue_t wait;
4627
4628         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4629
4630         __set_current_state(state);
4631
4632         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4633         __add_wait_queue(q, &wait);
4634         spin_unlock(&q->lock);
4635         timeout = schedule_timeout(timeout);
4636         spin_lock_irq(&q->lock);
4637         __remove_wait_queue(q, &wait);
4638         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4639
4640         return timeout;
4641 }
4642
4643 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4644 {
4645         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4646 }
4647 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4648
4649 long __sched
4650 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4651 {
4652         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4653 }
4654 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4655
4656 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4657 {
4658         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4659 }
4660 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4661
4662 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4663 {
4664         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4665 }
4666 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4667
4668 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4669
4670 /*
4671  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4672  * @p: task
4673  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4674  *
4675  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4676  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4677  *
4678  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4679  */
4680 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4681 {
4682         unsigned long flags;
4683         int oldprio, on_rq, running;
4684         struct rq *rq;
4685         const struct sched_class *prev_class;
4686
4687         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4688
4689         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4690
4691         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4692         oldprio = p->prio;
4693         prev_class = p->sched_class;
4694         on_rq = p->se.on_rq;
4695         running = task_current(rq, p);
4696         if (on_rq)
4697                 dequeue_task(rq, p, 0);
4698         if (running)
4699                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4700
4701         if (rt_prio(prio))
4702                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4703         else
4704                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4705
4706         p->prio = prio;
4707
4708         if (running)
4709                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4710         if (on_rq)
4711                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4712
4713         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4714         task_rq_unlock(rq, &flags);
4715 }
4716
4717 #endif
4718
4719 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4720 {
4721         int old_prio, delta, on_rq;
4722         unsigned long flags;
4723         struct rq *rq;
4724
4725         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4726                 return;
4727         /*
4728          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4729          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4730          */
4731         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4732         /*
4733          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4734          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4735          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4736          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4737          */
4738         if (task_has_rt_policy(p)) {
4739                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4740                 goto out_unlock;
4741         }
4742         on_rq = p->se.on_rq;
4743         if (on_rq)
4744                 dequeue_task(rq, p, 0);
4745
4746         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4747         set_load_weight(p);
4748         old_prio = p->prio;
4749         p->prio = effective_prio(p);
4750         delta = p->prio - old_prio;
4751
4752         if (on_rq) {
4753                 enqueue_task(rq, p, 0);
4754                 /*
4755                  * If the task increased its priority or is running and
4756                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4757                  */
4758                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4759                         resched_task(rq->curr);
4760         }
4761 out_unlock:
4762         task_rq_unlock(rq, &flags);
4763 }
4764 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4765
4766 /*
4767  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4768  * @p: task
4769  * @nice: nice value
4770  */
4771 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4772 {
4773         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4774         int nice_rlim = 20 - nice;
4775
4776         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4777                 capable(CAP_SYS_NICE));
4778 }
4779
4780 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4781
4782 /*
4783  * sys_nice - change the priority of the current process.
4784  * @increment: priority increment
4785  *
4786  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4787  * does similar things.
4788  */
4789 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4790 {
4791         long nice, retval;
4792
4793         /*
4794          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4795          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4796          * and we have a single winner.
4797          */
4798         if (increment < -40)
4799                 increment = -40;
4800         if (increment > 40)
4801                 increment = 40;
4802
4803         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4804         if (nice < -20)
4805                 nice = -20;
4806         if (nice > 19)
4807                 nice = 19;
4808
4809         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4810                 return -EPERM;
4811
4812         retval = security_task_setnice(current, nice);
4813         if (retval)
4814                 return retval;
4815
4816         set_user_nice(current, nice);
4817         return 0;
4818 }
4819
4820 #endif
4821
4822 /**
4823  * task_prio - return the priority value of a given task.
4824  * @p: the task in question.
4825  *
4826  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4827  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4828  * around 0, value goes from -16 to +15.
4829  */
4830 int task_prio(const struct task_struct *p)
4831 {
4832         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * task_nice - return the nice value of a given task.
4837  * @p: the task in question.
4838  */
4839 int task_nice(const struct task_struct *p)
4840 {
4841         return TASK_NICE(p);
4842 }
4843 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4844
4845 /**
4846  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4847  * @cpu: the processor in question.
4848  */
4849 int idle_cpu(int cpu)
4850 {
4851         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4852 }
4853
4854 /**
4855  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4856  * @cpu: the processor in question.
4857  */
4858 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4859 {
4860         return cpu_rq(cpu)->idle;
4861 }
4862
4863 /**
4864  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4865  * @pid: the pid in question.
4866  */
4867 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4868 {
4869         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4870 }
4871
4872 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4873 static void
4874 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4875 {
4876         BUG_ON(p->se.on_rq);
4877
4878         p->policy = policy;
4879         p->rt_priority = prio;
4880         p->normal_prio = normal_prio(p);
4881         /* we are holding p->pi_lock already */
4882         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4883         if (rt_prio(p->prio))
4884                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4885         else
4886                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4887         set_load_weight(p);
4888 }
4889
4890 /*
4891  * check the target process has a UID that matches the current process's
4892  */
4893 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4894 {
4895         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4896         bool match;
4897
4898         rcu_read_lock();
4899         pcred = __task_cred(p);
4900         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4901                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4902                          cred->euid == pcred->uid);
4903         else
4904                 match = false;
4905         rcu_read_unlock();
4906         return match;
4907 }
4908
4909 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4910                                 const struct sched_param *param, bool user)
4911 {
4912         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4913         unsigned long flags;
4914         const struct sched_class *prev_class;
4915         struct rq *rq;
4916         int reset_on_fork;
4917
4918         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4919         BUG_ON(in_interrupt());
4920 recheck:
4921         /* double check policy once rq lock held */
4922         if (policy < 0) {
4923                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4924                 policy = oldpolicy = p->policy;
4925         } else {
4926                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4927                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4928
4929                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4930                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4931                                 policy != SCHED_IDLE)
4932                         return -EINVAL;
4933         }
4934
4935         /*
4936          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4937          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4938          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4939          */
4940         if (param->sched_priority < 0 ||
4941             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4942             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4943                 return -EINVAL;
4944         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4945                 return -EINVAL;
4946
4947         /*
4948          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4949          */
4950         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4951                 if (rt_policy(policy)) {
4952                         unsigned long rlim_rtprio =
4953                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4954
4955                         /* can't set/change the rt policy */
4956                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4957                                 return -EPERM;
4958
4959                         /* can't increase priority */
4960                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4961                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4962                                 return -EPERM;
4963                 }
4964
4965                 /*
4966                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4967                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4968                  */
4969                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4970                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4971                                 return -EPERM;
4972                 }
4973
4974                 /* can't change other user's priorities */
4975                 if (!check_same_owner(p))
4976                         return -EPERM;
4977
4978                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4979                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4980                         return -EPERM;
4981         }
4982
4983         if (user) {
4984                 retval = security_task_setscheduler(p);
4985                 if (retval)
4986                         return retval;
4987         }
4988
4989         /*
4990          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4991          * changing the priority of the task:
4992          */
4993         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4994         /*
4995          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4996          * runqueue lock must be held.
4997          */
4998         rq = __task_rq_lock(p);
4999
5000         /*
5001          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5002          */
5003         if (p == rq->stop) {
5004                 __task_rq_unlock(rq);
5005                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5006                 return -EINVAL;
5007         }
5008
5009         /*
5010          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5011          */
5012         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5013                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5014
5015                 __task_rq_unlock(rq);
5016                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5017                 return 0;
5018         }
5019
5020 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5021         if (user) {
5022                 /*
5023                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5024                  * assigned.
5025                  */
5026                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5027                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5028                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5029                         __task_rq_unlock(rq);
5030                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5031                         return -EPERM;
5032                 }
5033         }
5034 #endif
5035
5036         /* recheck policy now with rq lock held */
5037         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5038                 policy = oldpolicy = -1;
5039                 __task_rq_unlock(rq);
5040                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5041                 goto recheck;
5042         }
5043         on_rq = p->se.on_rq;
5044         running = task_current(rq, p);
5045         if (on_rq)
5046                 deactivate_task(rq, p, 0);
5047         if (running)
5048                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5049
5050         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5051
5052         oldprio = p->prio;
5053         prev_class = p->sched_class;
5054         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5055
5056         if (running)
5057                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5058         if (on_rq)
5059                 activate_task(rq, p, 0);
5060
5061         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5062         __task_rq_unlock(rq);
5063         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5064
5065         rt_mutex_adjust_pi(p);
5066
5067         return 0;
5068 }
5069
5070 /**
5071  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5072  * @p: the task in question.
5073  * @policy: new policy.
5074  * @param: structure containing the new RT priority.
5075  *
5076  * NOTE that the task may be already dead.
5077  */
5078 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5079                        const struct sched_param *param)
5080 {
5081         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5082 }
5083 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5084
5085 /**
5086  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5087  * @p: the task in question.
5088  * @policy: new policy.
5089  * @param: structure containing the new RT priority.
5090  *
5091  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5092  * current context has permission.  For example, this is needed in
5093  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5094  * but our caller might not have that capability.
5095  */
5096 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5097                                const struct sched_param *param)
5098 {
5099         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5100 }
5101
5102 static int
5103 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5104 {
5105         struct sched_param lparam;
5106         struct task_struct *p;
5107         int retval;
5108
5109         if (!param || pid < 0)
5110                 return -EINVAL;
5111         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5112                 return -EFAULT;
5113
5114         rcu_read_lock();
5115         retval = -ESRCH;
5116         p = find_process_by_pid(pid);
5117         if (p != NULL)
5118                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5119         rcu_read_unlock();
5120
5121         return retval;
5122 }
5123
5124 /**
5125  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5126  * @pid: the pid in question.
5127  * @policy: new policy.
5128  * @param: structure containing the new RT priority.
5129  */
5130 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5131                 struct sched_param __user *, param)
5132 {
5133         /* negative values for policy are not valid */
5134         if (policy < 0)
5135                 return -EINVAL;
5136
5137         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5138 }
5139
5140 /**
5141  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5142  * @pid: the pid in question.
5143  * @param: structure containing the new RT priority.
5144  */
5145 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5146 {
5147         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5148 }
5149
5150 /**
5151  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5152  * @pid: the pid in question.
5153  */
5154 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5155 {
5156         struct task_struct *p;
5157         int retval;
5158
5159         if (pid < 0)
5160                 return -EINVAL;
5161
5162         retval = -ESRCH;
5163         rcu_read_lock();
5164         p = find_process_by_pid(pid);
5165         if (p) {
5166                 retval = security_task_getscheduler(p);
5167                 if (!retval)
5168                         retval = p->policy
5169                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5170         }
5171         rcu_read_unlock();
5172         return retval;
5173 }
5174
5175 /**
5176  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5177  * @pid: the pid in question.
5178  * @param: structure containing the RT priority.
5179  */
5180 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5181 {
5182         struct sched_param lp;
5183         struct task_struct *p;
5184         int retval;
5185
5186         if (!param || pid < 0)
5187                 return -EINVAL;
5188
5189         rcu_read_lock();
5190         p = find_process_by_pid(pid);
5191         retval = -ESRCH;
5192         if (!p)
5193                 goto out_unlock;
5194
5195         retval = security_task_getscheduler(p);
5196         if (retval)
5197                 goto out_unlock;
5198
5199         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5200         rcu_read_unlock();
5201
5202         /*
5203          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5204          */
5205         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5206
5207         return retval;
5208
5209 out_unlock:
5210         rcu_read_unlock();
5211         return retval;
5212 }
5213
5214 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5215 {
5216         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5217         struct task_struct *p;
5218         int retval;
5219
5220         get_online_cpus();
5221         rcu_read_lock();
5222
5223         p = find_process_by_pid(pid);
5224         if (!p) {
5225                 rcu_read_unlock();
5226                 put_online_cpus();
5227                 return -ESRCH;
5228         }
5229
5230         /* Prevent p going away */
5231         get_task_struct(p);
5232         rcu_read_unlock();
5233
5234         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5235                 retval = -ENOMEM;
5236                 goto out_put_task;
5237         }
5238         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5239                 retval = -ENOMEM;
5240                 goto out_free_cpus_allowed;
5241         }
5242         retval = -EPERM;
5243         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5244                 goto out_unlock;
5245
5246         retval = security_task_setscheduler(p);
5247         if (retval)
5248                 goto out_unlock;
5249
5250         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5251         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5252 again:
5253         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5254
5255         if (!retval) {
5256                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5257                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5258                         /*
5259                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5260                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5261                          * cpuset's cpus_allowed
5262                          */
5263                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5264                         goto again;
5265                 }
5266         }
5267 out_unlock:
5268         free_cpumask_var(new_mask);
5269 out_free_cpus_allowed:
5270         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5271 out_put_task:
5272         put_task_struct(p);
5273         put_online_cpus();
5274         return retval;
5275 }
5276
5277 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5278                              struct cpumask *new_mask)
5279 {
5280         if (len < cpumask_size())
5281                 cpumask_clear(new_mask);
5282         else if (len > cpumask_size())
5283                 len = cpumask_size();
5284
5285         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5286 }
5287
5288 /**
5289  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5290  * @pid: pid of the process
5291  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5292  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5293  */
5294 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5295                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5296 {
5297         cpumask_var_t new_mask;
5298         int retval;
5299
5300         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5301                 return -ENOMEM;
5302
5303         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5304         if (retval == 0)
5305                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5306         free_cpumask_var(new_mask);
5307         return retval;
5308 }
5309
5310 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5311 {
5312         struct task_struct *p;
5313         unsigned long flags;
5314         struct rq *rq;
5315         int retval;
5316
5317         get_online_cpus();
5318         rcu_read_lock();
5319
5320         retval = -ESRCH;
5321         p = find_process_by_pid(pid);
5322         if (!p)
5323                 goto out_unlock;
5324
5325         retval = security_task_getscheduler(p);
5326         if (retval)
5327                 goto out_unlock;
5328
5329         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5330         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5331         task_rq_unlock(rq, &flags);
5332
5333 out_unlock:
5334         rcu_read_unlock();
5335         put_online_cpus();
5336
5337         return retval;
5338 }
5339
5340 /**
5341  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5342  * @pid: pid of the process
5343  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5344  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5345  */
5346 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5347                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5348 {
5349         int ret;
5350         cpumask_var_t mask;
5351
5352         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5353                 return -EINVAL;
5354         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5355                 return -EINVAL;
5356
5357         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5358                 return -ENOMEM;
5359
5360         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5361         if (ret == 0) {
5362                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5363
5364                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5365                         ret = -EFAULT;
5366                 else
5367                         ret = retlen;
5368         }
5369         free_cpumask_var(mask);
5370
5371         return ret;
5372 }
5373
5374 /**
5375  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5376  *
5377  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5378  * other threads running on this CPU then this function will return.
5379  */
5380 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5381 {
5382         struct rq *rq = this_rq_lock();
5383
5384         schedstat_inc(rq, yld_count);
5385         current->sched_class->yield_task(rq);
5386
5387         /*
5388          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5389          * no need to preempt or enable interrupts:
5390          */
5391         __release(rq->lock);
5392         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5393         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5394         preempt_enable_no_resched();
5395
5396         schedule();
5397
5398         return 0;
5399 }
5400
5401 static inline int should_resched(void)
5402 {
5403         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5404 }
5405
5406 static void __cond_resched(void)
5407 {
5408         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5409         schedule();
5410         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5411 }
5412
5413 int __sched _cond_resched(void)
5414 {
5415         if (should_resched()) {
5416                 __cond_resched();
5417                 return 1;
5418         }
5419         return 0;
5420 }
5421 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5422
5423 /*
5424  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5425  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5426  *
5427  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5428  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5429  * spin_unlock(), once by hand).
5430  */
5431 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5432 {
5433         int resched = should_resched();
5434         int ret = 0;
5435
5436         lockdep_assert_held(lock);
5437
5438         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5439                 spin_unlock(lock);
5440                 if (resched)
5441                         __cond_resched();
5442                 else
5443                         cpu_relax();
5444                 ret = 1;
5445                 spin_lock(lock);
5446         }
5447         return ret;
5448 }
5449 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5450
5451 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5452 {
5453         BUG_ON(!in_softirq());
5454
5455         if (should_resched()) {
5456                 local_bh_enable();
5457                 __cond_resched();
5458                 local_bh_disable();
5459                 return 1;
5460         }
5461         return 0;
5462 }
5463 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5464
5465 /**
5466  * yield - yield the current processor to other threads.
5467  *
5468  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5469  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5470  */
5471 void __sched yield(void)
5472 {
5473         set_current_state(TASK_RUNNING);
5474         sys_sched_yield();
5475 }
5476 EXPORT_SYMBOL(yield);
5477
5478 /**
5479  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5480  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5481  * processor it's on.
5482  * @p: target task
5483  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5484  *
5485  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5486  * can't go away on us before we can do any checks.
5487  *
5488  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5489  */
5490 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5491 {
5492         struct task_struct *curr = current;
5493         struct rq *rq, *p_rq;
5494         unsigned long flags;
5495         bool yielded = 0;
5496
5497         local_irq_save(flags);
5498         rq = this_rq();
5499
5500 again:
5501         p_rq = task_rq(p);
5502         double_rq_lock(rq, p_rq);
5503         while (task_rq(p) != p_rq) {
5504                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5505                 goto again;
5506         }
5507
5508         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5509                 goto out;
5510
5511         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5512                 goto out;
5513
5514         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5515                 goto out;
5516
5517         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5518         if (yielded) {
5519                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5520                 /*
5521                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5522                  * fairness.
5523                  */
5524                 if (preempt && rq != p_rq)
5525                         resched_task(p_rq->curr);
5526         }
5527
5528 out:
5529         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5530         local_irq_restore(flags);
5531
5532         if (yielded)
5533                 schedule();
5534
5535         return yielded;
5536 }
5537 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5538
5539 /*
5540  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5541  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5542  */
5543 void __sched io_schedule(void)
5544 {
5545         struct rq *rq = raw_rq();
5546
5547         delayacct_blkio_start();
5548         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5549         blk_flush_plug(current);
5550         current->in_iowait = 1;
5551         schedule();
5552         current->in_iowait = 0;
5553         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5554         delayacct_blkio_end();
5555 }
5556 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5557
5558 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5559 {
5560         struct rq *rq = raw_rq();
5561         long ret;
5562
5563         delayacct_blkio_start();
5564         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5565         blk_flush_plug(current);
5566         current->in_iowait = 1;
5567         ret = schedule_timeout(timeout);
5568         current->in_iowait = 0;
5569         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5570         delayacct_blkio_end();
5571         return ret;
5572 }
5573
5574 /**
5575  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5576  * @policy: scheduling class.
5577  *
5578  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5579  * by a given scheduling class.
5580  */
5581 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5582 {
5583         int ret = -EINVAL;
5584
5585         switch (policy) {
5586         case SCHED_FIFO:
5587         case SCHED_RR:
5588                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5589                 break;
5590         case SCHED_NORMAL:
5591         case SCHED_BATCH:
5592         case SCHED_IDLE:
5593                 ret = 0;
5594                 break;
5595         }
5596         return ret;
5597 }
5598
5599 /**
5600  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5601  * @policy: scheduling class.
5602  *
5603  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5604  * by a given scheduling class.
5605  */
5606 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5607 {
5608         int ret = -EINVAL;
5609
5610         switch (policy) {
5611         case SCHED_FIFO:
5612         case SCHED_RR:
5613                 ret = 1;
5614                 break;
5615         case SCHED_NORMAL:
5616         case SCHED_BATCH:
5617         case SCHED_IDLE:
5618                 ret = 0;
5619         }
5620         return ret;
5621 }
5622
5623 /**
5624  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5625  * @pid: pid of the process.
5626  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5627  *
5628  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5629  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5630  */
5631 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5632                 struct timespec __user *, interval)
5633 {
5634         struct task_struct *p;
5635         unsigned int time_slice;
5636         unsigned long flags;
5637         struct rq *rq;
5638         int retval;
5639         struct timespec t;
5640
5641         if (pid < 0)
5642                 return -EINVAL;
5643
5644         retval = -ESRCH;
5645         rcu_read_lock();
5646         p = find_process_by_pid(pid);
5647         if (!p)
5648                 goto out_unlock;
5649
5650         retval = security_task_getscheduler(p);
5651         if (retval)
5652                 goto out_unlock;
5653
5654         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5655         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5656         task_rq_unlock(rq, &flags);
5657
5658         rcu_read_unlock();
5659         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5660         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5661         return retval;
5662
5663 out_unlock:
5664         rcu_read_unlock();
5665         return retval;
5666 }
5667
5668 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5669
5670 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5671 {
5672         unsigned long free = 0;
5673         unsigned state;
5674
5675         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5676         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5677                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5678 #if BITS_PER_LONG == 32
5679         if (state == TASK_RUNNING)
5680                 printk(KERN_CONT " running  ");
5681         else
5682                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5683 #else
5684         if (state == TASK_RUNNING)
5685                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5686         else
5687                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5688 #endif
5689 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5690         free = stack_not_used(p);
5691 #endif
5692         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5693                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5694                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5695
5696         show_stack(p, NULL);
5697 }
5698
5699 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5700 {
5701         struct task_struct *g, *p;
5702
5703 #if BITS_PER_LONG == 32
5704         printk(KERN_INFO
5705                 "  task                PC stack   pid father\n");
5706 #else
5707         printk(KERN_INFO
5708                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5709 #endif
5710         read_lock(&tasklist_lock);
5711         do_each_thread(g, p) {
5712                 /*
5713                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5714                  * console might take a lot of time:
5715                  */
5716                 touch_nmi_watchdog();
5717                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5718                         sched_show_task(p);
5719         } while_each_thread(g, p);
5720
5721         touch_all_softlockup_watchdogs();
5722
5723 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5724         sysrq_sched_debug_show();
5725 #endif
5726         read_unlock(&tasklist_lock);
5727         /*
5728          * Only show locks if all tasks are dumped:
5729          */
5730         if (!state_filter)
5731                 debug_show_all_locks();
5732 }
5733
5734 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5735 {
5736         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5737 }
5738
5739 /**
5740  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5741  * @idle: task in question
5742  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5743  *
5744  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5745  * flag, to make booting more robust.
5746  */
5747 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5748 {
5749         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5750         unsigned long flags;
5751
5752         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5753
5754         __sched_fork(idle);
5755         idle->state = TASK_RUNNING;
5756         idle->se.exec_start = sched_clock();
5757
5758         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5759         /*
5760          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5761          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5762          * lockdep check in task_group() will fail.
5763          *
5764          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5765          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5766          *
5767          * Silence PROVE_RCU
5768          */
5769         rcu_read_lock();
5770         __set_task_cpu(idle, cpu);
5771         rcu_read_unlock();
5772
5773         rq->curr = rq->idle = idle;
5774 #if defined(CONFIG_SMP)
5775         idle->on_cpu = 1;
5776 #endif
5777         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5778
5779         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5780 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5781         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5782 #else
5783         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5784 #endif
5785         /*
5786          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5787          */
5788         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5789         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5790 }
5791
5792 /*
5793  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5794  * indicates which cpus entered this state. This is used
5795  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5796  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5797  * always be CPU_BITS_NONE.
5798  */
5799 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5800
5801 /*
5802  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5803  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5804  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5805  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5806  * number of CPUs.
5807  *
5808  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5809  */
5810 static int get_update_sysctl_factor(void)
5811 {
5812         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5813         unsigned int factor;
5814
5815         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5816         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5817                 factor = 1;
5818                 break;
5819         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5820                 factor = cpus;
5821                 break;
5822         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5823         default:
5824                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5825                 break;
5826         }
5827
5828         return factor;
5829 }
5830
5831 static void update_sysctl(void)
5832 {
5833         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5834
5835 #define SET_SYSCTL(name) \
5836         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5837         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5838         SET_SYSCTL(sched_latency);
5839         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5840 #undef SET_SYSCTL
5841 }
5842
5843 static inline void sched_init_granularity(void)
5844 {
5845         update_sysctl();
5846 }
5847
5848 #ifdef CONFIG_SMP
5849 /*
5850  * This is how migration works:
5851  *
5852  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5853  *    stop_one_cpu().
5854  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5855  *    off the CPU)
5856  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5857  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5858  *    it and puts it into the right queue.
5859  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5860  *    is done.
5861  */
5862
5863 /*
5864  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5865  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5866  * is removed from the allowed bitmask.
5867  *
5868  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5869  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5870  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5871  */
5872 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5873 {
5874         unsigned long flags;
5875         struct rq *rq;
5876         unsigned int dest_cpu;
5877         int ret = 0;
5878
5879         /*
5880          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5881          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5882          */
5883 again:
5884         while (task_is_waking(p))
5885                 cpu_relax();
5886         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5887         if (task_is_waking(p)) {
5888                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5889                 goto again;
5890         }
5891
5892         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5893                 ret = -EINVAL;
5894                 goto out;
5895         }
5896
5897         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5898                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5899                 ret = -EINVAL;
5900                 goto out;
5901         }
5902
5903         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5904                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5905         else {
5906                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5907                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5908         }
5909
5910         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5911         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5912                 goto out;
5913
5914         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5915         if (migrate_task(p, rq)) {
5916                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5917                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5918                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5919                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5920                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5921                 return 0;
5922         }
5923 out:
5924         task_rq_unlock(rq, &flags);
5925
5926         return ret;
5927 }
5928 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5929
5930 /*
5931  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5932  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5933  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5934  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5935  *
5936  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5937  * as the task is no longer on this CPU.
5938  *
5939  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5940  */
5941 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5942 {
5943         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5944         int ret = 0;
5945
5946         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5947                 return ret;
5948
5949         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5950         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5951
5952         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5953         /* Already moved. */
5954         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5955                 goto done;
5956         /* Affinity changed (again). */
5957         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5958                 goto fail;
5959
5960         /*
5961          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5962          * placed properly.
5963          */
5964         if (p->se.on_rq) {
5965                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5966                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5967                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5968                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5969         }
5970 done:
5971         ret = 1;
5972 fail:
5973         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5974         return ret;
5975 }
5976
5977 /*
5978  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5979  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5980  * 'pushing' onto another runqueue.
5981  */
5982 static int migration_cpu_stop(void *data)
5983 {
5984         struct migration_arg *arg = data;
5985
5986         /*
5987          * The original target cpu might have gone down and we might
5988          * be on another cpu but it doesn't matter.
5989          */
5990         local_irq_disable();
5991         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5992         local_irq_enable();
5993         return 0;
5994 }
5995
5996 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5997
5998 /*
5999  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6000  * offline.
6001  */
6002 void idle_task_exit(void)
6003 {
6004         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6005
6006         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6007
6008         if (mm != &init_mm)
6009                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6010         mmdrop(mm);
6011 }
6012
6013 /*
6014  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6015  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6016  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6017  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6018  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6019  */
6020 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6021 {
6022         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6023
6024         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6025         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6026 }
6027
6028 /*
6029  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6030  */
6031 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6032 {
6033         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6034         rq->calc_load_active = 0;
6035 }
6036
6037 /*
6038  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6039  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6040  *
6041  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6042  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6043  * because of lock validation efforts.
6044  */
6045 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6046 {
6047         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6048         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6049         int dest_cpu;
6050
6051         /*
6052          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6053          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6054          *
6055          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6056          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6057          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6058          * done here.
6059          */
6060         rq->stop = NULL;
6061
6062         for ( ; ; ) {
6063                 /*
6064                  * There's this thread running, bail when that's the only
6065                  * remaining thread.
6066                  */
6067                 if (rq->nr_running == 1)
6068                         break;
6069
6070                 next = pick_next_task(rq);
6071                 BUG_ON(!next);
6072                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6073
6074                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6075                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6076                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6077
6078                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6079
6080                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6081         }
6082
6083         rq->stop = stop;
6084 }
6085
6086 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6087
6088 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6089
6090 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6091         {
6092                 .procname       = "sched_domain",
6093                 .mode           = 0555,
6094         },
6095         {}
6096 };
6097
6098 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6099         {
6100                 .procname       = "kernel",
6101                 .mode           = 0555,
6102                 .child          = sd_ctl_dir,
6103         },
6104         {}
6105 };
6106
6107 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6108 {
6109         struct ctl_table *entry =
6110                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6111
6112         return entry;
6113 }
6114
6115 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6116 {
6117         struct ctl_table *entry;
6118
6119         /*
6120          * In the intermediate directories, both the child directory and
6121          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6122          * will always be set. In the lowest directory the names are
6123          * static strings and all have proc handlers.
6124          */
6125         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6126                 if (entry->child)
6127                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6128                 if (entry->proc_handler == NULL)
6129                         kfree(entry->procname);
6130         }
6131
6132         kfree(*tablep);
6133         *tablep = NULL;
6134 }
6135
6136 static void
6137 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6138                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6139                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6140 {
6141         entry->procname = procname;
6142         entry->data = data;
6143         entry->maxlen = maxlen;
6144         entry->mode = mode;
6145         entry->proc_handler = proc_handler;
6146 }
6147
6148 static struct ctl_table *
6149 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6150 {
6151         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6152
6153         if (table == NULL)
6154                 return NULL;
6155
6156         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6157                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6158         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6159                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6160         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6161                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6162         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6163                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6164         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6165                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6166         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6167                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6168         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6169                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6170         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6171                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6172         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6173                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6174         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6175                 &sd->cache_nice_tries,
6176                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6177         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6178                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6179         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6180                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6181         /* &table[12] is terminator */
6182
6183         return table;
6184 }
6185
6186 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6187 {
6188         struct ctl_table *entry, *table;
6189         struct sched_domain *sd;
6190         int domain_num = 0, i;
6191         char buf[32];
6192
6193         for_each_domain(cpu, sd)
6194                 domain_num++;
6195         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6196         if (table == NULL)
6197                 return NULL;
6198
6199         i = 0;
6200         for_each_domain(cpu, sd) {
6201                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6202                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6203                 entry->mode = 0555;
6204                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6205                 entry++;
6206                 i++;
6207         }
6208         return table;
6209 }
6210
6211 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6212 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6213 {
6214         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6215         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6216         char buf[32];
6217
6218         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6219         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6220
6221         if (entry == NULL)
6222                 return;
6223
6224         for_each_possible_cpu(i) {
6225                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6226                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6227                 entry->mode = 0555;
6228                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6229                 entry++;
6230         }
6231
6232         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6233         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6234 }
6235
6236 /* may be called multiple times per register */
6237 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6238 {
6239         if (sd_sysctl_header)
6240                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6241         sd_sysctl_header = NULL;
6242         if (sd_ctl_dir[0].child)
6243                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6244 }
6245 #else
6246 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6247 {
6248 }
6249 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6250 {
6251 }
6252 #endif
6253
6254 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6255 {
6256         if (!rq->online) {
6257                 const struct sched_class *class;
6258
6259                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6260                 rq->online = 1;
6261
6262                 for_each_class(class) {
6263                         if (class->rq_online)
6264                                 class->rq_online(rq);
6265                 }
6266         }
6267 }
6268
6269 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6270 {
6271         if (rq->online) {
6272                 const struct sched_class *class;
6273
6274                 for_each_class(class) {
6275                         if (class->rq_offline)
6276                                 class->rq_offline(rq);
6277                 }
6278
6279                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6280                 rq->online = 0;
6281         }
6282 }
6283
6284 /*
6285  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6286  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6287  */
6288 static int __cpuinit
6289 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6290 {
6291         int cpu = (long)hcpu;
6292         unsigned long flags;
6293         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6294
6295         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6296
6297         case CPU_UP_PREPARE:
6298                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6299                 break;
6300
6301         case CPU_ONLINE:
6302                 /* Update our root-domain */
6303                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6304                 if (rq->rd) {
6305                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6306
6307                         set_rq_online(rq);
6308                 }
6309                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6310                 break;
6311
6312 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6313         case CPU_DYING:
6314                 /* Update our root-domain */
6315                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6316                 if (rq->rd) {
6317                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6318                         set_rq_offline(rq);
6319                 }
6320                 migrate_tasks(cpu);
6321                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6322                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6323
6324                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6325                 calc_global_load_remove(rq);
6326                 break;
6327 #endif
6328         }
6329
6330         update_max_interval();
6331
6332         return NOTIFY_OK;
6333 }
6334
6335 /*
6336  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6337  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6338  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6339  */
6340 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6341         .notifier_call = migration_call,
6342         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6343 };
6344
6345 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6346                                       unsigned long action, void *hcpu)
6347 {
6348         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6349         case CPU_ONLINE:
6350         case CPU_DOWN_FAILED:
6351                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6352                 return NOTIFY_OK;
6353         default:
6354                 return NOTIFY_DONE;
6355         }
6356 }
6357
6358 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6359                                         unsigned long action, void *hcpu)
6360 {
6361         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6362         case CPU_DOWN_PREPARE:
6363                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6364                 return NOTIFY_OK;
6365         default:
6366                 return NOTIFY_DONE;
6367         }
6368 }
6369
6370 static int __init migration_init(void)
6371 {
6372         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6373         int err;
6374
6375         /* Initialize migration for the boot CPU */
6376         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6377         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6378         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6379         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6380
6381         /* Register cpu active notifiers */
6382         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6383         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6384
6385         return 0;
6386 }
6387 early_initcall(migration_init);
6388 #endif
6389
6390 #ifdef CONFIG_SMP
6391
6392 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6393
6394 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6395
6396 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6397 {
6398         sched_domain_debug_enabled = 1;
6399
6400         return 0;
6401 }
6402 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6403
6404 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6405                                   struct cpumask *groupmask)
6406 {
6407         struct sched_group *group = sd->groups;
6408         char str[256];
6409
6410         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6411         cpumask_clear(groupmask);
6412
6413         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6414
6415         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6416                 printk("does not load-balance\n");
6417                 if (sd->parent)
6418                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6419                                         " has parent");
6420                 return -1;
6421         }
6422
6423         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6424
6425         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6426                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6427                                 "CPU%d\n", cpu);
6428         }
6429         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6430                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6431                                 " CPU%d\n", cpu);
6432         }
6433
6434         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6435         do {
6436                 if (!group) {
6437                         printk("\n");
6438                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6439                         break;
6440                 }
6441
6442                 if (!group->cpu_power) {
6443                         printk(KERN_CONT "\n");
6444                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6445                                         "set\n");
6446                         break;
6447                 }
6448
6449                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6450                         printk(KERN_CONT "\n");
6451                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6452                         break;
6453                 }
6454
6455                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6456                         printk(KERN_CONT "\n");
6457                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6458                         break;
6459                 }
6460
6461                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6462
6463                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6464
6465                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6466                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6467                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6468                                 group->cpu_power);
6469                 }
6470
6471                 group = group->next;
6472         } while (group != sd->groups);
6473         printk(KERN_CONT "\n");
6474
6475         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6476                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6477
6478         if (sd->parent &&
6479             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6480                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6481                         "of domain->span\n");
6482         return 0;
6483 }
6484
6485 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6486 {
6487         cpumask_var_t groupmask;
6488         int level = 0;
6489
6490         if (!sched_domain_debug_enabled)
6491                 return;
6492
6493         if (!sd) {
6494                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6495                 return;
6496         }
6497
6498         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6499
6500         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6501                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6502                 return;
6503         }
6504
6505         for (;;) {
6506                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6507                         break;
6508                 level++;
6509                 sd = sd->parent;
6510                 if (!sd)
6511                         break;
6512         }
6513         free_cpumask_var(groupmask);
6514 }
6515 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6516 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6517 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6518
6519 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6520 {
6521         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6522                 return 1;
6523
6524         /* Following flags need at least 2 groups */
6525         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6526                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6527                          SD_BALANCE_FORK |
6528                          SD_BALANCE_EXEC |
6529                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6530                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6531                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6532                         return 0;
6533         }
6534
6535         /* Following flags don't use groups */
6536         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6537                 return 0;
6538
6539         return 1;
6540 }
6541
6542 static int
6543 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6544 {
6545         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6546
6547         if (sd_degenerate(parent))
6548                 return 1;
6549
6550         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6551                 return 0;
6552
6553         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6554         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6555                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6556                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6557                                 SD_BALANCE_FORK |
6558                                 SD_BALANCE_EXEC |
6559                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6560                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6561                 if (nr_node_ids == 1)
6562                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6563         }
6564         if (~cflags & pflags)
6565                 return 0;
6566
6567         return 1;
6568 }
6569
6570 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6571 {
6572         synchronize_sched();
6573
6574         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6575
6576         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6577         free_cpumask_var(rd->online);
6578         free_cpumask_var(rd->span);
6579         kfree(rd);
6580 }
6581
6582 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6583 {
6584         struct root_domain *old_rd = NULL;
6585         unsigned long flags;
6586
6587         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6588
6589         if (rq->rd) {
6590                 old_rd = rq->rd;
6591
6592                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6593                         set_rq_offline(rq);
6594
6595                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6596
6597                 /*
6598                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6599                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6600                  * in this function:
6601                  */
6602                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6603                         old_rd = NULL;
6604         }
6605
6606         atomic_inc(&rd->refcount);
6607         rq->rd = rd;
6608
6609         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6610         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6611                 set_rq_online(rq);
6612
6613         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6614
6615         if (old_rd)
6616                 free_rootdomain(old_rd);
6617 }
6618
6619 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6620 {
6621         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6622
6623         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6624                 goto out;
6625         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6626                 goto free_span;
6627         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6628                 goto free_online;
6629
6630         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6631                 goto free_rto_mask;
6632         return 0;
6633
6634 free_rto_mask:
6635         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6636 free_online:
6637         free_cpumask_var(rd->online);
6638 free_span:
6639         free_cpumask_var(rd->span);
6640 out:
6641         return -ENOMEM;
6642 }
6643
6644 static void init_defrootdomain(void)
6645 {
6646         init_rootdomain(&def_root_domain);
6647
6648         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6649 }
6650
6651 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6652 {
6653         struct root_domain *rd;
6654
6655         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6656         if (!rd)
6657                 return NULL;
6658
6659         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6660                 kfree(rd);
6661                 return NULL;
6662         }
6663
6664         return rd;
6665 }
6666
6667 /*
6668  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6669  * hold the hotplug lock.
6670  */
6671 static void
6672 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6673 {
6674         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6675         struct sched_domain *tmp;
6676
6677         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6678                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6679
6680         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6681         for (tmp = sd; tmp; ) {
6682                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6683                 if (!parent)
6684                         break;
6685
6686                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6687                         tmp->parent = parent->parent;
6688                         if (parent->parent)
6689                                 parent->parent->child = tmp;
6690                 } else
6691                         tmp = tmp->parent;
6692         }
6693
6694         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6695                 sd = sd->parent;
6696                 if (sd)
6697                         sd->child = NULL;
6698         }
6699
6700         sched_domain_debug(sd, cpu);
6701
6702         rq_attach_root(rq, rd);
6703         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6704 }
6705
6706 /* cpus with isolated domains */
6707 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6708
6709 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6710 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6711 {
6712         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6713         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6714         return 1;
6715 }
6716
6717 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6718
6719 /*
6720  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6721  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6722  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6723  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6724  *
6725  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6726  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6727  * and ->cpu_power to 0.
6728  */
6729 static void
6730 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6731                         const struct cpumask *cpu_map,
6732                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6733                                         struct sched_group **sg,
6734                                         struct cpumask *tmpmask),
6735                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6736 {
6737         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6738         int i;
6739
6740         cpumask_clear(covered);
6741
6742         for_each_cpu(i, span) {
6743                 struct sched_group *sg;
6744                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6745                 int j;
6746
6747                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6748                         continue;
6749
6750                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6751                 sg->cpu_power = 0;
6752
6753                 for_each_cpu(j, span) {
6754                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6755                                 continue;
6756
6757                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6758                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6759                 }
6760                 if (!first)
6761                         first = sg;
6762                 if (last)
6763                         last->next = sg;
6764                 last = sg;
6765         }
6766         last->next = first;
6767 }
6768
6769 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6770
6771 #ifdef CONFIG_NUMA
6772
6773 /**
6774  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6775  * @node: node whose sched_domain we're building
6776  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6777  *
6778  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6779  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6780  *
6781  * Should use nodemask_t.
6782  */
6783 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6784 {
6785         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6786
6787         min_val = INT_MAX;
6788
6789         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6790                 /* Start at @node */
6791                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6792
6793                 if (!nr_cpus_node(n))
6794                         continue;
6795
6796                 /* Skip already used nodes */
6797                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6798                         continue;
6799
6800                 /* Simple min distance search */
6801                 val = node_distance(node, n);
6802
6803                 if (val < min_val) {
6804                         min_val = val;
6805                         best_node = n;
6806                 }
6807         }
6808
6809         node_set(best_node, *used_nodes);
6810         return best_node;
6811 }
6812
6813 /**
6814  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6815  * @node: node whose cpumask we're constructing
6816  * @span: resulting cpumask
6817  *
6818  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6819  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6820  * out optimally.
6821  */
6822 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6823 {
6824         nodemask_t used_nodes;
6825         int i;
6826
6827         cpumask_clear(span);
6828         nodes_clear(used_nodes);
6829
6830         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6831         node_set(node, used_nodes);
6832
6833         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6834                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6835
6836                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6837         }
6838 }
6839 #endif /* CONFIG_NUMA */
6840
6841 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6842
6843 /*
6844  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6845  *
6846  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6847  *   and struct sched_domain. )
6848  */
6849 struct static_sched_group {
6850         struct sched_group sg;
6851         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6852 };
6853
6854 struct static_sched_domain {
6855         struct sched_domain sd;
6856         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6857 };
6858
6859 struct s_data {
6860 #ifdef CONFIG_NUMA
6861         int                     sd_allnodes;
6862         cpumask_var_t           domainspan;
6863         cpumask_var_t           covered;
6864         cpumask_var_t           notcovered;
6865 #endif
6866         cpumask_var_t           nodemask;
6867         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6868         cpumask_var_t           this_core_map;
6869         cpumask_var_t           this_book_map;
6870         cpumask_var_t           send_covered;
6871         cpumask_var_t           tmpmask;
6872         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6873         struct root_domain      *rd;
6874 };
6875
6876 enum s_alloc {
6877         sa_sched_groups = 0,
6878         sa_rootdomain,
6879         sa_tmpmask,
6880         sa_send_covered,
6881         sa_this_book_map,
6882         sa_this_core_map,
6883         sa_this_sibling_map,
6884         sa_nodemask,
6885         sa_sched_group_nodes,
6886 #ifdef CONFIG_NUMA
6887         sa_notcovered,
6888         sa_covered,
6889         sa_domainspan,
6890 #endif
6891         sa_none,
6892 };
6893
6894 /*
6895  * SMT sched-domains:
6896  */
6897 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6898 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6899 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6900
6901 static int
6902 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6903                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6904 {
6905         if (sg)
6906                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6907         return cpu;
6908 }
6909 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6910
6911 /*
6912  * multi-core sched-domains:
6913  */
6914 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6915 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6916 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6917
6918 static int
6919 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6920                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6921 {
6922         int group;
6923 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6924         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6925         group = cpumask_first(mask);
6926 #else
6927         group = cpu;
6928 #endif
6929         if (sg)
6930                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6931         return group;
6932 }
6933 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6934
6935 /*
6936  * book sched-domains:
6937  */
6938 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6939 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6940 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6941
6942 static int
6943 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6944                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6945 {
6946         int group = cpu;
6947 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6948         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6949         group = cpumask_first(mask);
6950 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6951         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6952         group = cpumask_first(mask);
6953 #endif
6954         if (sg)
6955                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6956         return group;
6957 }
6958 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6959
6960 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6961 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6962
6963 static int
6964 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6965                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6966 {
6967         int group;
6968 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6969         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6970         group = cpumask_first(mask);
6971 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6972         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6973         group = cpumask_first(mask);
6974 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6975         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6976         group = cpumask_first(mask);
6977 #else
6978         group = cpu;
6979 #endif
6980         if (sg)
6981                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6982         return group;
6983 }
6984
6985 #ifdef CONFIG_NUMA
6986 /*
6987  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6988  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6989  * gets dynamically allocated.
6990  */
6991 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6992 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6993
6994 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6995 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6996
6997 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6998                                  struct sched_group **sg,
6999                                  struct cpumask *nodemask)
7000 {
7001         int group;
7002
7003         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7004         group = cpumask_first(nodemask);
7005
7006         if (sg)
7007                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7008         return group;
7009 }
7010
7011 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7012 {
7013         struct sched_group *sg = group_head;
7014         int j;
7015
7016         if (!sg)
7017                 return;
7018         do {
7019                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7020                         struct sched_domain *sd;
7021
7022                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7023                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
7024                                 /*
7025                                  * Only add "power" once for each
7026                                  * physical package.
7027                                  */
7028                                 continue;
7029                         }
7030
7031                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
7032                 }
7033                 sg = sg->next;
7034         } while (sg != group_head);
7035 }
7036
7037 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
7038                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
7039 {
7040         struct sched_domain *sd;
7041         struct sched_group *sg, *prev;
7042         int n, j;
7043
7044         cpumask_clear(d->covered);
7045         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
7046         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
7047                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
7048                 goto out;
7049         }
7050
7051         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
7052         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
7053
7054         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7055                           GFP_KERNEL, num);
7056         if (!sg) {
7057                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
7058                        num);
7059                 return -ENOMEM;
7060         }
7061         d->sched_group_nodes[num] = sg;
7062
7063         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
7064                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7065                 sd->groups = sg;
7066         }
7067
7068         sg->cpu_power = 0;
7069         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
7070         sg->next = sg;
7071         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
7072
7073         prev = sg;
7074         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7075                 n = (num + j) % nr_node_ids;
7076                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
7077                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
7078                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
7079                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7080                         break;
7081                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
7082                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7083                         continue;
7084                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7085                                   GFP_KERNEL, num);
7086                 if (!sg) {
7087                         printk(KERN_WARNING
7088                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7089                         return -ENOMEM;
7090                 }
7091                 sg->cpu_power = 0;
7092                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
7093                 sg->next = prev->next;
7094                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
7095                 prev->next = sg;
7096                 prev = sg;
7097         }
7098 out:
7099         return 0;
7100 }
7101 #endif /* CONFIG_NUMA */
7102
7103 #ifdef CONFIG_NUMA
7104 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7105 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7106                               struct cpumask *nodemask)
7107 {
7108         int cpu, i;
7109
7110         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7111                 struct sched_group **sched_group_nodes
7112                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7113
7114                 if (!sched_group_nodes)
7115                         continue;
7116
7117                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7118                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7119
7120                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7121                         if (cpumask_empty(nodemask))
7122                                 continue;
7123
7124                         if (sg == NULL)
7125                                 continue;
7126                         sg = sg->next;
7127 next_sg:
7128                         oldsg = sg;
7129                         sg = sg->next;
7130                         kfree(oldsg);
7131                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7132                                 goto next_sg;
7133                 }
7134                 kfree(sched_group_nodes);
7135                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7136         }
7137 }
7138 #else /* !CONFIG_NUMA */
7139 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7140                               struct cpumask *nodemask)
7141 {
7142 }
7143 #endif /* CONFIG_NUMA */
7144
7145 /*
7146  * Initialize sched groups cpu_power.
7147  *
7148  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7149  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7150  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7151  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7152  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7153  * less cpu_power.
7154  */
7155 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7156 {
7157         struct sched_domain *child;
7158         struct sched_group *group;
7159         long power;
7160         int weight;
7161
7162         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7163
7164         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7165                 return;
7166
7167         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7168
7169         child = sd->child;
7170
7171         sd->groups->cpu_power = 0;
7172
7173         if (!child) {
7174                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
7175                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7176                 /*
7177                  * SMT siblings share the power of a single core.
7178                  * Usually multiple threads get a better yield out of
7179                  * that one core than a single thread would have,
7180                  * reflect that in sd->smt_gain.
7181                  */
7182                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
7183                         power *= sd->smt_gain;
7184                         power /= weight;
7185                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
7186                 }
7187                 sd->groups->cpu_power += power;
7188                 return;
7189         }
7190
7191         /*
7192          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
7193          */
7194         group = child->groups;
7195         do {
7196                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
7197                 group = group->next;
7198         } while (group != child->groups);
7199 }
7200
7201 /*
7202  * Initializers for schedule domains
7203  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7204  */
7205
7206 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7207 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7208 #else
7209 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7210 #endif
7211
7212 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7213
7214 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7215 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7216 {                                                               \
7217         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7218         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7219         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7220         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7221 }
7222
7223 SD_INIT_FUNC(CPU)
7224 #ifdef CONFIG_NUMA
7225  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7226  SD_INIT_FUNC(NODE)
7227 #endif
7228 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7229  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7230 #endif
7231 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7232  SD_INIT_FUNC(MC)
7233 #endif
7234 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7235  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7236 #endif
7237
7238 static int default_relax_domain_level = -1;
7239
7240 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7241 {
7242         unsigned long val;
7243
7244         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7245         if (val < SD_LV_MAX)
7246                 default_relax_domain_level = val;
7247
7248         return 1;
7249 }
7250 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7251
7252 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7253                                  struct sched_domain_attr *attr)
7254 {
7255         int request;
7256
7257         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7258                 if (default_relax_domain_level < 0)
7259                         return;
7260                 else
7261                         request = default_relax_domain_level;
7262         } else
7263                 request = attr->relax_domain_level;
7264         if (request < sd->level) {
7265                 /* turn off idle balance on this domain */
7266                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7267         } else {
7268                 /* turn on idle balance on this domain */
7269                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7270         }
7271 }
7272
7273 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7274                                  const struct cpumask *cpu_map)
7275 {
7276         switch (what) {
7277         case sa_sched_groups:
7278                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
7279                 d->sched_group_nodes = NULL;
7280         case sa_rootdomain:
7281                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
7282         case sa_tmpmask:
7283                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
7284         case sa_send_covered:
7285                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
7286         case sa_this_book_map:
7287                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
7288         case sa_this_core_map:
7289                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
7290         case sa_this_sibling_map:
7291                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
7292         case sa_nodemask:
7293                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
7294         case sa_sched_group_nodes:
7295 #ifdef CONFIG_NUMA
7296                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
7297         case sa_notcovered:
7298                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
7299         case sa_covered:
7300                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
7301         case sa_domainspan:
7302                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
7303 #endif
7304         case sa_none:
7305                 break;
7306         }
7307 }
7308
7309 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7310                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7311 {
7312 #ifdef CONFIG_NUMA
7313         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
7314                 return sa_none;
7315         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
7316                 return sa_domainspan;
7317         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
7318                 return sa_covered;
7319         /* Allocate the per-node list of sched groups */
7320         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
7321                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
7322         if (!d->sched_group_nodes) {
7323                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7324                 return sa_notcovered;
7325         }
7326         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
7327 #endif
7328         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
7329                 return sa_sched_group_nodes;
7330         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7331                 return sa_nodemask;
7332         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
7333                 return sa_this_sibling_map;
7334         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
7335                 return sa_this_core_map;
7336         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
7337                 return sa_this_book_map;
7338         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
7339                 return sa_send_covered;
7340         d->rd = alloc_rootdomain();
7341         if (!d->rd) {
7342                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7343                 return sa_tmpmask;
7344         }
7345         return sa_rootdomain;
7346 }
7347
7348 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
7349         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
7350 {
7351         struct sched_domain *sd = NULL;
7352 #ifdef CONFIG_NUMA
7353         struct sched_domain *parent;
7354
7355         d->sd_allnodes = 0;
7356         if (cpumask_weight(cpu_map) >
7357             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
7358                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7359                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
7360                 set_domain_attribute(sd, attr);
7361                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7362                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7363                 d->sd_allnodes = 1;
7364         }
7365         parent = sd;
7366
7367         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7368         SD_INIT(sd, NODE);
7369         set_domain_attribute(sd, attr);
7370         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7371         sd->parent = parent;
7372         if (parent)
7373                 parent->child = sd;
7374         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
7375 #endif
7376         return sd;
7377 }
7378
7379 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7380         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7381         struct sched_domain *parent, int i)
7382 {
7383         struct sched_domain *sd;
7384         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7385         SD_INIT(sd, CPU);
7386         set_domain_attribute(sd, attr);
7387         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7388         sd->parent = parent;
7389         if (parent)
7390                 parent->child = sd;
7391         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7392         return sd;
7393 }
7394
7395 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
7396         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7397         struct sched_domain *parent, int i)
7398 {
7399         struct sched_domain *sd = parent;
7400 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7401         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7402         SD_INIT(sd, BOOK);
7403         set_domain_attribute(sd, attr);
7404         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
7405         sd->parent = parent;
7406         parent->child = sd;
7407         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7408 #endif
7409         return sd;
7410 }
7411
7412 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7413         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7414         struct sched_domain *parent, int i)
7415 {
7416         struct sched_domain *sd = parent;
7417 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7418         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7419         SD_INIT(sd, MC);
7420         set_domain_attribute(sd, attr);
7421         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7422         sd->parent = parent;
7423         parent->child = sd;
7424         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7425 #endif
7426         return sd;
7427 }
7428
7429 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7430         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7431         struct sched_domain *parent, int i)
7432 {
7433         struct sched_domain *sd = parent;
7434 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7435         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7436         SD_INIT(sd, SIBLING);
7437         set_domain_attribute(sd, attr);
7438         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7439         sd->parent = parent;
7440         parent->child = sd;
7441         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7442 #endif
7443         return sd;
7444 }
7445
7446 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7447                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7448 {
7449         switch (l) {
7450 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7451         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7452                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7453                             topology_thread_cpumask(cpu));
7454                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7455                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7456                                                 &cpu_to_cpu_group,
7457                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7458                 break;
7459 #endif
7460 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7461         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7462                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7463                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7464                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7465                                                 &cpu_to_core_group,
7466                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7467                 break;
7468 #endif
7469 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7470         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7471                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7472                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7473                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7474                                                 &cpu_to_book_group,
7475                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7476                 break;
7477 #endif
7478         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7479                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7480                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7481                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7482                                                 &cpu_to_phys_group,
7483                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7484                 break;
7485 #ifdef CONFIG_NUMA
7486         case SD_LV_ALLNODES:
7487                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7488                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7489                 break;
7490 #endif
7491         default:
7492                 break;
7493         }
7494 }
7495
7496 /*
7497  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7498  * to the individual cpus
7499  */
7500 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7501                                  struct sched_domain_attr *attr)
7502 {
7503         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7504         struct s_data d;
7505         struct sched_domain *sd;
7506         int i;
7507 #ifdef CONFIG_NUMA
7508         d.sd_allnodes = 0;
7509 #endif
7510
7511         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7512         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7513                 goto error;
7514         alloc_state = sa_sched_groups;
7515
7516         /*
7517          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7518          */
7519         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7520                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7521                             cpu_map);
7522
7523                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7524                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7525                 sd = __build_book_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7526                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7527                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7528         }
7529
7530         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7531                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7532                 build_sched_groups(&d, SD_LV_BOOK, cpu_map, i);
7533                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7534         }
7535
7536         /* Set up physical groups */
7537         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7538                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7539
7540 #ifdef CONFIG_NUMA
7541         /* Set up node groups */
7542         if (d.sd_allnodes)
7543                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7544
7545         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7546                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7547                         goto error;
7548 #endif
7549
7550         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7551 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7552         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7553                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7554                 init_sched_groups_power(i, sd);
7555         }
7556 #endif
7557 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7558         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7559                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7560                 init_sched_groups_power(i, sd);
7561         }
7562 #endif
7563 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7564         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7565                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7566                 init_sched_groups_power(i, sd);
7567         }
7568 #endif
7569
7570         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7571                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7572                 init_sched_groups_power(i, sd);
7573         }
7574
7575 #ifdef CONFIG_NUMA
7576         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7577                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7578
7579         if (d.sd_allnodes) {
7580                 struct sched_group *sg;
7581
7582                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7583                                                                 d.tmpmask);
7584                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7585         }
7586 #endif
7587
7588         /* Attach the domains */
7589         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7590 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7591                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7592 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7593                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7594 #elif defined(CONFIG_SCHED_BOOK)
7595                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7596 #else
7597                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7598 #endif
7599                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7600         }
7601
7602         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7603         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7604         return 0;
7605
7606 error:
7607         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7608         return -ENOMEM;
7609 }
7610
7611 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7612 {
7613         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7614 }
7615
7616 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7617 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7618 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7619                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7620
7621 /*
7622  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7623  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7624  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7625  */
7626 static cpumask_var_t fallback_doms;
7627
7628 /*
7629  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7630  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7631  * or 0 if it stayed the same.
7632  */
7633 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7634 {
7635         return 0;
7636 }
7637
7638 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7639 {
7640         int i;
7641         cpumask_var_t *doms;
7642
7643         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7644         if (!doms)
7645                 return NULL;
7646         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7647                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7648                         free_sched_domains(doms, i);
7649                         return NULL;
7650                 }
7651         }
7652         return doms;
7653 }
7654
7655 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7656 {
7657         unsigned int i;
7658         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7659                 free_cpumask_var(doms[i]);
7660         kfree(doms);
7661 }
7662
7663 /*
7664  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7665  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7666  * exclude other special cases in the future.
7667  */
7668 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7669 {
7670         int err;
7671
7672         arch_update_cpu_topology();
7673         ndoms_cur = 1;
7674         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7675         if (!doms_cur)
7676                 doms_cur = &fallback_doms;
7677         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7678         dattr_cur = NULL;
7679         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7680         register_sched_domain_sysctl();
7681
7682         return err;
7683 }
7684
7685 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7686                                        struct cpumask *tmpmask)
7687 {
7688         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7689 }
7690
7691 /*
7692  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7693  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7694  */
7695 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7696 {
7697         /* Save because hotplug lock held. */
7698         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7699         int i;
7700
7701         for_each_cpu(i, cpu_map)
7702                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7703         synchronize_sched();
7704         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7705 }
7706
7707 /* handle null as "default" */
7708 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7709                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7710 {
7711         struct sched_domain_attr tmp;
7712
7713         /* fast path */
7714         if (!new && !cur)
7715                 return 1;
7716
7717         tmp = SD_ATTR_INIT;
7718         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7719                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7720                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7721 }
7722
7723 /*
7724  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7725  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7726  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7727  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7728  *
7729  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7730  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7731  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7732  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7733  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7734  * it as it is.
7735  *
7736  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7737  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7738  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7739  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7740  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7741  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7742  *
7743  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7744  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7745  * and it will not create the default domain.
7746  *
7747  * Call with hotplug lock held
7748  */
7749 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7750                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7751 {
7752         int i, j, n;
7753         int new_topology;
7754
7755         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7756
7757         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7758         unregister_sched_domain_sysctl();
7759
7760         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7761         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7762
7763         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7764
7765         /* Destroy deleted domains */
7766         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7767                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7768                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7769                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7770                                 goto match1;
7771                 }
7772                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7773                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7774 match1:
7775                 ;
7776         }
7777
7778         if (doms_new == NULL) {
7779                 ndoms_cur = 0;
7780                 doms_new = &fallback_doms;
7781                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7782                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7783         }
7784
7785         /* Build new domains */
7786         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7787                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7788                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7789                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7790                                 goto match2;
7791                 }
7792                 /* no match - add a new doms_new */
7793                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7794                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7795 match2:
7796                 ;
7797         }
7798
7799         /* Remember the new sched domains */
7800         if (doms_cur != &fallback_doms)
7801                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7802         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7803         doms_cur = doms_new;
7804         dattr_cur = dattr_new;
7805         ndoms_cur = ndoms_new;
7806
7807         register_sched_domain_sysctl();
7808
7809         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7810 }
7811
7812 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7813 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7814 {
7815         get_online_cpus();
7816
7817         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7818         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7819
7820         rebuild_sched_domains();
7821         put_online_cpus();
7822 }
7823
7824 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7825 {
7826         unsigned int level = 0;
7827
7828         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7829                 return -EINVAL;
7830
7831         /*
7832          * level is always be positive so don't check for
7833          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7834          * What happens on 0 or 1 byte write,
7835          * need to check for count as well?
7836          */
7837
7838         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7839                 return -EINVAL;
7840
7841         if (smt)
7842                 sched_smt_power_savings = level;
7843         else
7844                 sched_mc_power_savings = level;
7845
7846         arch_reinit_sched_domains();
7847
7848         return count;
7849 }
7850
7851 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7852 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7853                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7854                                            char *page)
7855 {
7856         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7857 }
7858 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7859                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7860                                             const char *buf, size_t count)
7861 {
7862         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7863 }
7864 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7865                          sched_mc_power_savings_show,
7866                          sched_mc_power_savings_store);
7867 #endif
7868
7869 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7870 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7871                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7872                                             char *page)
7873 {
7874         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7875 }
7876 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7877                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7878                                              const char *buf, size_t count)
7879 {
7880         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7881 }
7882 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7883                    sched_smt_power_savings_show,
7884                    sched_smt_power_savings_store);
7885 #endif
7886
7887 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7888 {
7889         int err = 0;
7890
7891 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7892         if (smt_capable())
7893                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7894                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7895 #endif
7896 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7897         if (!err && mc_capable())
7898                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7899                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7900 #endif
7901         return err;
7902 }
7903 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7904
7905 /*
7906  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7907  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7908  * around partition_sched_domains().
7909  */
7910 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7911                              void *hcpu)
7912 {
7913         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7914         case CPU_ONLINE:
7915         case CPU_DOWN_FAILED:
7916                 cpuset_update_active_cpus();
7917                 return NOTIFY_OK;
7918         default:
7919                 return NOTIFY_DONE;
7920         }
7921 }
7922
7923 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7924                                void *hcpu)
7925 {
7926         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7927         case CPU_DOWN_PREPARE:
7928                 cpuset_update_active_cpus();
7929                 return NOTIFY_OK;
7930         default:
7931                 return NOTIFY_DONE;
7932         }
7933 }
7934
7935 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7936                                 unsigned long action, void *hcpu)
7937 {
7938         int cpu = (int)(long)hcpu;
7939
7940         switch (action) {
7941         case CPU_DOWN_PREPARE:
7942         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7943                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7944                 return NOTIFY_OK;
7945
7946         case CPU_DOWN_FAILED:
7947         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7948         case CPU_ONLINE:
7949         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7950                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7951                 return NOTIFY_OK;
7952
7953         default:
7954                 return NOTIFY_DONE;
7955         }
7956 }
7957
7958 void __init sched_init_smp(void)
7959 {
7960         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7961
7962         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7963         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7964
7965 #if defined(CONFIG_NUMA)
7966         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7967                                                                 GFP_KERNEL);
7968         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7969 #endif
7970         get_online_cpus();
7971         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7972         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7973         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7974         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7975                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7976         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7977         put_online_cpus();
7978
7979         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7980         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7981
7982         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7983         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7984
7985         init_hrtick();
7986
7987         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7988         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7989                 BUG();
7990         sched_init_granularity();
7991         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7992
7993         init_sched_rt_class();
7994 }
7995 #else
7996 void __init sched_init_smp(void)
7997 {
7998         sched_init_granularity();
7999 }
8000 #endif /* CONFIG_SMP */
8001
8002 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8003
8004 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8005 {
8006         return in_lock_functions(addr) ||
8007                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8008                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8009 }
8010
8011 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8012 {
8013         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8014         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8015 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8016         cfs_rq->rq = rq;
8017         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8018 #ifdef CONFIG_SMP
8019         cfs_rq->load_stamp = 1;
8020 #endif
8021 #endif
8022         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8023 }
8024
8025 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8026 {
8027         struct rt_prio_array *array;
8028         int i;
8029
8030         array = &rt_rq->active;
8031         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8032                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8033                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8034         }
8035         /* delimiter for bitsearch: */
8036         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8037
8038 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8039         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8040 #ifdef CONFIG_SMP
8041         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8042 #endif
8043 #endif
8044 #ifdef CONFIG_SMP
8045         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8046         rt_rq->overloaded = 0;
8047         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
8048 #endif
8049
8050         rt_rq->rt_time = 0;
8051         rt_rq->rt_throttled = 0;
8052         rt_rq->rt_runtime = 0;
8053         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8054
8055 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8056         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8057         rt_rq->rq = rq;
8058 #endif
8059 }
8060
8061 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8062 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8063                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8064                                 struct sched_entity *parent)
8065 {
8066         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8067         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8068         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8069         cfs_rq->tg = tg;
8070
8071         tg->se[cpu] = se;
8072         /* se could be NULL for root_task_group */
8073         if (!se)
8074                 return;
8075
8076         if (!parent)
8077                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8078         else
8079                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8080
8081         se->my_q = cfs_rq;
8082         update_load_set(&se->load, 0);
8083         se->parent = parent;
8084 }
8085 #endif
8086
8087 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8088 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8089                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8090                 struct sched_rt_entity *parent)
8091 {
8092         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8093
8094         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8095         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8096         rt_rq->tg = tg;
8097         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8098
8099         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8100         if (!rt_se)
8101                 return;
8102
8103         if (!parent)
8104                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8105         else
8106                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8107
8108         rt_se->my_q = rt_rq;
8109         rt_se->parent = parent;
8110         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8111 }
8112 #endif
8113
8114 void __init sched_init(void)
8115 {
8116         int i, j;
8117         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8118
8119 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8120         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8121 #endif
8122 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8123         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8124 #endif
8125 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8126         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8127 #endif
8128         if (alloc_size) {
8129                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8130
8131 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8132                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8133                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8134
8135                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8136                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8137
8138 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8139 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8140                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8141                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8142
8143                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8144                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8145
8146 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8147 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8148                 for_each_possible_cpu(i) {
8149                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8150                         ptr += cpumask_size();
8151                 }
8152 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8153         }
8154
8155 #ifdef CONFIG_SMP
8156         init_defrootdomain();
8157 #endif
8158
8159         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8160                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8161
8162 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8163         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8164                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8165 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8166
8167 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8168         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8169         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8170         autogroup_init(&init_task);
8171 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8172
8173         for_each_possible_cpu(i) {
8174                 struct rq *rq;
8175
8176                 rq = cpu_rq(i);
8177                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8178                 rq->nr_running = 0;
8179                 rq->calc_load_active = 0;
8180                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8181                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8182                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8183 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8184                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8185                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8186                 /*
8187                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8188                  *
8189                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8190                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8191                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8192                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8193                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8194                  * (se->load.weight).
8195                  *
8196                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8197                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8198                  * then A0's share of the cpu resource is:
8199                  *
8200                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8201                  *
8202                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8203                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8204                  */
8205                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8206 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8207
8208                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8209 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8210                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8211                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8212 #endif
8213
8214                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8215                         rq->cpu_load[j] = 0;
8216
8217                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8218
8219 #ifdef CONFIG_SMP
8220                 rq->sd = NULL;
8221                 rq->rd = NULL;
8222                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
8223                 rq->post_schedule = 0;
8224                 rq->active_balance = 0;
8225                 rq->next_balance = jiffies;
8226                 rq->push_cpu = 0;
8227                 rq->cpu = i;
8228                 rq->online = 0;
8229                 rq->idle_stamp = 0;
8230                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8231                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8232 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8233                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8234                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8235 #endif
8236 #endif
8237                 init_rq_hrtick(rq);
8238                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8239         }
8240
8241         set_load_weight(&init_task);
8242
8243 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8244         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8245 #endif
8246
8247 #ifdef CONFIG_SMP
8248         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8249 #endif
8250
8251 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8252         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8253 #endif
8254
8255         /*
8256          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8257          */
8258         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8259         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8260
8261         /*
8262          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8263          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8264          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8265          * when this runqueue becomes "idle".
8266          */
8267         init_idle(current, smp_processor_id());
8268
8269         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8270
8271         /*
8272          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8273          */
8274         current->sched_class = &fair_sched_class;
8275
8276         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8277         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8278 #ifdef CONFIG_SMP
8279 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8280         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8281         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8282         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8283         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8284         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8285 #endif
8286         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8287         if (cpu_isolated_map == NULL)
8288                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8289 #endif /* SMP */
8290
8291         scheduler_running = 1;
8292 }
8293
8294 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8295 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8296 {
8297         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8298
8299         return (nested == preempt_offset);
8300 }
8301
8302 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8303 {
8304 #ifdef in_atomic
8305         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8306
8307         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8308             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8309                 return;
8310         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8311                 return;
8312         prev_jiffy = jiffies;
8313
8314         printk(KERN_ERR
8315                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8316                         file, line);
8317         printk(KERN_ERR
8318                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8319                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8320                         current->pid, current->comm);
8321
8322         debug_show_held_locks(current);
8323         if (irqs_disabled())
8324                 print_irqtrace_events(current);
8325         dump_stack();
8326 #endif
8327 }
8328 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8329 #endif
8330
8331 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8332 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8333 {
8334         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8335         int old_prio = p->prio;
8336         int on_rq;
8337
8338         on_rq = p->se.on_rq;
8339         if (on_rq)
8340                 deactivate_task(rq, p, 0);
8341         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8342         if (on_rq) {
8343                 activate_task(rq, p, 0);
8344                 resched_task(rq->curr);
8345         }
8346
8347         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8348 }
8349
8350 void normalize_rt_tasks(void)
8351 {
8352         struct task_struct *g, *p;
8353         unsigned long flags;
8354         struct rq *rq;
8355
8356         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8357         do_each_thread(g, p) {
8358                 /*
8359                  * Only normalize user tasks:
8360                  */
8361                 if (!p->mm)
8362                         continue;
8363
8364                 p->se.exec_start                = 0;
8365 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8366                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8367                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8368                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8369 #endif
8370
8371                 if (!rt_task(p)) {
8372                         /*
8373                          * Renice negative nice level userspace
8374                          * tasks back to 0:
8375                          */
8376                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8377                                 set_user_nice(p, 0);
8378                         continue;
8379                 }
8380
8381                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8382                 rq = __task_rq_lock(p);
8383
8384                 normalize_task(rq, p);
8385
8386                 __task_rq_unlock(rq);
8387                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8388         } while_each_thread(g, p);
8389
8390         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8391 }
8392
8393 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8394
8395 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8396 /*
8397  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8398  *
8399  * They can only be called when the whole system has been
8400  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8401  * activity can take place. Using them for anything else would
8402  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8403  * under any other configuration.
8404  */
8405
8406 /**
8407  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8408  * @cpu: the processor in question.
8409  *
8410  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8411  */
8412 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8413 {
8414         return cpu_curr(cpu);
8415 }
8416
8417 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8418
8419 #ifdef CONFIG_IA64
8420 /**
8421  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8422  * @cpu: the processor in question.
8423  * @p: the task pointer to set.
8424  *
8425  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8426  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8427  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8428  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8429  * and caller must save the original value of the current task (see
8430  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8431  * re-starting the system.
8432  *
8433  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8434  */
8435 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8436 {
8437         cpu_curr(cpu) = p;
8438 }
8439
8440 #endif
8441
8442 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8443 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8444 {
8445         int i;
8446
8447         for_each_possible_cpu(i) {
8448                 if (tg->cfs_rq)
8449                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8450                 if (tg->se)
8451                         kfree(tg->se[i]);
8452         }
8453
8454         kfree(tg->cfs_rq);
8455         kfree(tg->se);
8456 }
8457
8458 static
8459 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8460 {
8461         struct cfs_rq *cfs_rq;
8462         struct sched_entity *se;
8463         int i;
8464
8465         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8466         if (!tg->cfs_rq)
8467                 goto err;
8468         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8469         if (!tg->se)
8470                 goto err;
8471
8472         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8473
8474         for_each_possible_cpu(i) {
8475                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8476                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8477                 if (!cfs_rq)
8478                         goto err;
8479
8480                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8481                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8482                 if (!se)
8483                         goto err_free_rq;
8484
8485                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8486         }
8487
8488         return 1;
8489
8490 err_free_rq:
8491         kfree(cfs_rq);
8492 err:
8493         return 0;
8494 }
8495
8496 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8497 {
8498         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8499         unsigned long flags;
8500
8501         /*
8502         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8503         * check on_list without danger of it being re-added.
8504         */
8505         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8506                 return;
8507
8508         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8509         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8510         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8511 }
8512 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8513 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8514 {
8515 }
8516
8517 static inline
8518 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8519 {
8520         return 1;
8521 }
8522
8523 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8524 {
8525 }
8526 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8527
8528 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8529 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8530 {
8531         int i;
8532
8533         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8534
8535         for_each_possible_cpu(i) {
8536                 if (tg->rt_rq)
8537                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8538                 if (tg->rt_se)
8539                         kfree(tg->rt_se[i]);
8540         }
8541
8542         kfree(tg->rt_rq);
8543         kfree(tg->rt_se);
8544 }
8545
8546 static
8547 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8548 {
8549         struct rt_rq *rt_rq;
8550         struct sched_rt_entity *rt_se;
8551         struct rq *rq;
8552         int i;
8553
8554         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8555         if (!tg->rt_rq)
8556                 goto err;
8557         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8558         if (!tg->rt_se)
8559                 goto err;
8560
8561         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8562                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8563
8564         for_each_possible_cpu(i) {
8565                 rq = cpu_rq(i);
8566
8567                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8568                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8569                 if (!rt_rq)
8570                         goto err;
8571
8572                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8573                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8574                 if (!rt_se)
8575                         goto err_free_rq;
8576
8577                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8578         }
8579
8580         return 1;
8581
8582 err_free_rq:
8583         kfree(rt_rq);
8584 err:
8585         return 0;
8586 }
8587 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8588 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8589 {
8590 }
8591
8592 static inline
8593 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8594 {
8595         return 1;
8596 }
8597 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8598
8599 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8600 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8601 {
8602         free_fair_sched_group(tg);
8603         free_rt_sched_group(tg);
8604         autogroup_free(tg);
8605         kfree(tg);
8606 }
8607
8608 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8609 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8610 {
8611         struct task_group *tg;
8612         unsigned long flags;
8613
8614         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8615         if (!tg)
8616                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8617
8618         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8619                 goto err;
8620
8621         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8622                 goto err;
8623
8624         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8625         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8626
8627         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8628
8629         tg->parent = parent;
8630         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8631         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8632         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8633
8634         return tg;
8635
8636 err:
8637         free_sched_group(tg);
8638         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8639 }
8640
8641 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8642 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8643 {
8644         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8645         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8646 }
8647
8648 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8649 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8650 {
8651         unsigned long flags;
8652         int i;
8653
8654         /* end participation in shares distribution */
8655         for_each_possible_cpu(i)
8656                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8657
8658         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8659         list_del_rcu(&tg->list);
8660         list_del_rcu(&tg->siblings);
8661         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8662
8663         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8664         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8665 }
8666
8667 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8668  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8669  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8670  *      reflect its new group.
8671  */
8672 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8673 {
8674         int on_rq, running;
8675         unsigned long flags;
8676         struct rq *rq;
8677
8678         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8679
8680         running = task_current(rq, tsk);
8681         on_rq = tsk->se.on_rq;
8682
8683         if (on_rq)
8684                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8685         if (unlikely(running))
8686                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8687
8688 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8689         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8690                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8691         else
8692 #endif
8693                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8694
8695         if (unlikely(running))
8696                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8697         if (on_rq)
8698                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8699
8700         task_rq_unlock(rq, &flags);
8701 }
8702 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8703
8704 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8705 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8706
8707 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8708 {
8709         int i;
8710         unsigned long flags;
8711
8712         /*
8713          * We can't change the weight of the root cgroup.
8714          */
8715         if (!tg->se[0])
8716                 return -EINVAL;
8717
8718         if (shares < MIN_SHARES)
8719                 shares = MIN_SHARES;
8720         else if (shares > MAX_SHARES)
8721                 shares = MAX_SHARES;
8722
8723         mutex_lock(&shares_mutex);
8724         if (tg->shares == shares)
8725                 goto done;
8726
8727         tg->shares = shares;
8728         for_each_possible_cpu(i) {
8729                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8730                 struct sched_entity *se;
8731
8732                 se = tg->se[i];
8733                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8734                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8735                 for_each_sched_entity(se)
8736                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8737                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8738         }
8739
8740 done:
8741         mutex_unlock(&shares_mutex);
8742         return 0;
8743 }
8744
8745 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8746 {
8747         return tg->shares;
8748 }
8749 #endif
8750
8751 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8752 /*
8753  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8754  */
8755 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8756
8757 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8758 {
8759         if (runtime == RUNTIME_INF)
8760                 return 1ULL << 20;
8761
8762         return div64_u64(runtime << 20, period);
8763 }
8764
8765 /* Must be called with tasklist_lock held */
8766 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8767 {
8768         struct task_struct *g, *p;
8769
8770         do_each_thread(g, p) {
8771                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8772                         return 1;
8773         } while_each_thread(g, p);
8774
8775         return 0;
8776 }
8777
8778 struct rt_schedulable_data {
8779         struct task_group *tg;
8780         u64 rt_period;
8781         u64 rt_runtime;
8782 };
8783
8784 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8785 {
8786         struct rt_schedulable_data *d = data;
8787         struct task_group *child;
8788         unsigned long total, sum = 0;
8789         u64 period, runtime;
8790
8791         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8792         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8793
8794         if (tg == d->tg) {
8795                 period = d->rt_period;
8796                 runtime = d->rt_runtime;
8797         }
8798
8799         /*
8800          * Cannot have more runtime than the period.
8801          */
8802         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8803                 return -EINVAL;
8804
8805         /*
8806          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8807          */
8808         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8809                 return -EBUSY;
8810
8811         total = to_ratio(period, runtime);
8812
8813         /*
8814          * Nobody can have more than the global setting allows.
8815          */
8816         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8817                 return -EINVAL;
8818
8819         /*
8820          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8821          */
8822         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8823                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8824                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8825
8826                 if (child == d->tg) {
8827                         period = d->rt_period;
8828                         runtime = d->rt_runtime;
8829                 }
8830
8831                 sum += to_ratio(period, runtime);
8832         }
8833
8834         if (sum > total)
8835                 return -EINVAL;
8836
8837         return 0;
8838 }
8839
8840 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8841 {
8842         struct rt_schedulable_data data = {
8843                 .tg = tg,
8844                 .rt_period = period,
8845                 .rt_runtime = runtime,
8846         };
8847
8848         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8849 }
8850
8851 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8852                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8853 {
8854         int i, err = 0;
8855
8856         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8857         read_lock(&tasklist_lock);
8858         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8859         if (err)
8860                 goto unlock;
8861
8862         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8863         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8864         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8865
8866         for_each_possible_cpu(i) {
8867                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8868
8869                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8870                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8871                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8872         }
8873         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8874 unlock:
8875         read_unlock(&tasklist_lock);
8876         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8877
8878         return err;
8879 }
8880
8881 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8882 {
8883         u64 rt_runtime, rt_period;
8884
8885         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8886         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8887         if (rt_runtime_us < 0)
8888                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8889
8890         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8891 }
8892
8893 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8894 {
8895         u64 rt_runtime_us;
8896
8897         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8898                 return -1;
8899
8900         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8901         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8902         return rt_runtime_us;
8903 }
8904
8905 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8906 {
8907         u64 rt_runtime, rt_period;
8908
8909         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8910         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8911
8912         if (rt_period == 0)
8913                 return -EINVAL;
8914
8915         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8916 }
8917
8918 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8919 {
8920         u64 rt_period_us;
8921
8922         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8923         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8924         return rt_period_us;
8925 }
8926
8927 static int sched_rt_global_constraints(void)
8928 {
8929         u64 runtime, period;
8930         int ret = 0;
8931
8932         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8933                 return -EINVAL;
8934
8935         runtime = global_rt_runtime();
8936         period = global_rt_period();
8937
8938         /*
8939          * Sanity check on the sysctl variables.
8940          */
8941         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8942                 return -EINVAL;
8943
8944         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8945         read_lock(&tasklist_lock);
8946         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8947         read_unlock(&tasklist_lock);
8948         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8949
8950         return ret;
8951 }
8952
8953 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8954 {
8955         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8956         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8957                 return 0;
8958
8959         return 1;
8960 }
8961
8962 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8963 static int sched_rt_global_constraints(void)
8964 {
8965         unsigned long flags;
8966         int i;
8967
8968         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8969                 return -EINVAL;
8970
8971         /*
8972          * There's always some RT tasks in the root group
8973          * -- migration, kstopmachine etc..
8974          */
8975         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8976                 return -EBUSY;
8977
8978         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8979         for_each_possible_cpu(i) {
8980                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8981
8982                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8983                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8984                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8985         }
8986         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8987
8988         return 0;
8989 }
8990 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8991
8992 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8993                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8994                 loff_t *ppos)
8995 {
8996         int ret;
8997         int old_period, old_runtime;
8998         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8999
9000         mutex_lock(&mutex);
9001         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9002         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9003
9004         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9005
9006         if (!ret && write) {
9007                 ret = sched_rt_global_constraints();
9008                 if (ret) {
9009                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9010                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9011                 } else {
9012                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9013                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9014                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9015                 }
9016         }
9017         mutex_unlock(&mutex);
9018
9019         return ret;
9020 }
9021
9022 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9023
9024 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9025 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9026 {
9027         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9028                             struct task_group, css);
9029 }
9030
9031 static struct cgroup_subsys_state *
9032 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9033 {
9034         struct task_group *tg, *parent;
9035
9036         if (!cgrp->parent) {
9037                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9038                 return &root_task_group.css;
9039         }
9040
9041         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9042         tg = sched_create_group(parent);
9043         if (IS_ERR(tg))
9044                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9045
9046         return &tg->css;
9047 }
9048
9049 static void
9050 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9051 {
9052         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9053
9054         sched_destroy_group(tg);
9055 }
9056
9057 static int
9058 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9059 {
9060 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9061         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9062                 return -EINVAL;
9063 #else
9064         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9065         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9066                 return -EINVAL;
9067 #endif
9068         return 0;
9069 }
9070
9071 static int
9072 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9073                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
9074 {
9075         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
9076         if (retval)
9077                 return retval;
9078         if (threadgroup) {
9079                 struct task_struct *c;
9080                 rcu_read_lock();
9081                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9082                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
9083                         if (retval) {
9084                                 rcu_read_unlock();
9085                                 return retval;
9086                         }
9087                 }
9088                 rcu_read_unlock();
9089         }
9090         return 0;
9091 }
9092
9093 static void
9094 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9095                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
9096                   bool threadgroup)
9097 {
9098         sched_move_task(tsk);
9099         if (threadgroup) {
9100                 struct task_struct *c;
9101                 rcu_read_lock();
9102                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9103                         sched_move_task(c);
9104                 }
9105                 rcu_read_unlock();
9106         }
9107 }
9108
9109 static void
9110 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9111                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9112 {
9113         /*
9114          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9115          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9116          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9117          */
9118         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9119                 return;
9120
9121         sched_move_task(task);
9122 }
9123
9124 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9125 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9126                                 u64 shareval)
9127 {
9128         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9129 }
9130
9131 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9132 {
9133         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9134
9135         return (u64) tg->shares;
9136 }
9137 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9138
9139 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9140 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9141                                 s64 val)
9142 {
9143         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9144 }
9145
9146 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9147 {
9148         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9149 }
9150
9151 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9152                 u64 rt_period_us)
9153 {
9154         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9155 }
9156
9157 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9158 {
9159         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9160 }
9161 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9162
9163 static struct cftype cpu_files[] = {
9164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9165         {
9166                 .name = "shares",
9167                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9168                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9169         },
9170 #endif
9171 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9172         {
9173                 .name = "rt_runtime_us",
9174                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9175                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9176         },
9177         {
9178                 .name = "rt_period_us",
9179                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9180                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9181         },
9182 #endif
9183 };
9184
9185 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9186 {
9187         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9188 }
9189
9190 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9191         .name           = "cpu",
9192         .create         = cpu_cgroup_create,
9193         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9194         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9195         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9196         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9197         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9198         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9199         .early_init     = 1,
9200 };
9201
9202 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9203
9204 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9205
9206 /*
9207  * CPU accounting code for task groups.
9208  *
9209  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9210  * (balbir@in.ibm.com).
9211  */
9212
9213 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9214 struct cpuacct {
9215         struct cgroup_subsys_state css;
9216         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9217         u64 __percpu *cpuusage;
9218         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9219         struct cpuacct *parent;
9220 };
9221
9222 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9223
9224 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9225 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9226 {
9227         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9228                             struct cpuacct, css);
9229 }
9230
9231 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9232 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9233 {
9234         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9235                             struct cpuacct, css);
9236 }
9237
9238 /* create a new cpu accounting group */
9239 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9240         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9241 {
9242         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9243         int i;
9244
9245         if (!ca)
9246                 goto out;
9247
9248         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9249         if (!ca->cpuusage)
9250                 goto out_free_ca;
9251
9252         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9253                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9254                         goto out_free_counters;
9255
9256         if (cgrp->parent)
9257                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9258
9259         return &ca->css;
9260
9261 out_free_counters:
9262         while (--i >= 0)
9263                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9264         free_percpu(ca->cpuusage);
9265 out_free_ca:
9266         kfree(ca);
9267 out:
9268         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9269 }
9270
9271 /* destroy an existing cpu accounting group */
9272 static void
9273 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9274 {
9275         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9276         int i;
9277
9278         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9279                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9280         free_percpu(ca->cpuusage);
9281         kfree(ca);
9282 }
9283
9284 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9285 {
9286         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9287         u64 data;
9288
9289 #ifndef CONFIG_64BIT
9290         /*
9291          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9292          */
9293         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9294         data = *cpuusage;
9295         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9296 #else
9297         data = *cpuusage;
9298 #endif
9299
9300         return data;
9301 }
9302
9303 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9304 {
9305         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9306
9307 #ifndef CONFIG_64BIT
9308         /*
9309          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9310          */
9311         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9312         *cpuusage = val;
9313         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9314 #else
9315         *cpuusage = val;
9316 #endif
9317 }
9318
9319 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9320 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9321 {
9322         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9323         u64 totalcpuusage = 0;
9324         int i;
9325
9326         for_each_present_cpu(i)
9327                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9328
9329         return totalcpuusage;
9330 }
9331
9332 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9333                                                                 u64 reset)
9334 {
9335         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9336         int err = 0;
9337         int i;
9338
9339         if (reset) {
9340                 err = -EINVAL;
9341                 goto out;
9342         }
9343
9344         for_each_present_cpu(i)
9345                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9346
9347 out:
9348         return err;
9349 }
9350
9351 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9352                                    struct seq_file *m)
9353 {
9354         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9355         u64 percpu;
9356         int i;
9357
9358         for_each_present_cpu(i) {
9359                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9360                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9361         }
9362         seq_printf(m, "\n");
9363         return 0;
9364 }
9365
9366 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9367         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9368         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9369 };
9370
9371 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9372                 struct cgroup_map_cb *cb)
9373 {
9374         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9375         int i;
9376
9377         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9378                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9379                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9380                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9381         }
9382         return 0;
9383 }
9384
9385 static struct cftype files[] = {
9386         {
9387                 .name = "usage",
9388                 .read_u64 = cpuusage_read,
9389                 .write_u64 = cpuusage_write,
9390         },
9391         {
9392                 .name = "usage_percpu",
9393                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9394         },
9395         {
9396                 .name = "stat",
9397                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9398         },
9399 };
9400
9401 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9402 {
9403         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9404 }
9405
9406 /*
9407  * charge this task's execution time to its accounting group.
9408  *
9409  * called with rq->lock held.
9410  */
9411 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9412 {
9413         struct cpuacct *ca;
9414         int cpu;
9415
9416         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9417                 return;
9418
9419         cpu = task_cpu(tsk);
9420
9421         rcu_read_lock();
9422
9423         ca = task_ca(tsk);
9424
9425         for (; ca; ca = ca->parent) {
9426                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9427                 *cpuusage += cputime;
9428         }
9429
9430         rcu_read_unlock();
9431 }
9432
9433 /*
9434  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9435  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9436  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9437  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9438  *
9439  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9440  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9441  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9442  */
9443 #ifdef CONFIG_SMP
9444 #define CPUACCT_BATCH   \
9445         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9446 #else
9447 #define CPUACCT_BATCH   0
9448 #endif
9449
9450 /*
9451  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9452  */
9453 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9454                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9455 {
9456         struct cpuacct *ca;
9457         int batch = CPUACCT_BATCH;
9458
9459         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9460                 return;
9461
9462         rcu_read_lock();
9463         ca = task_ca(tsk);
9464
9465         do {
9466                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9467                 ca = ca->parent;
9468         } while (ca);
9469         rcu_read_unlock();
9470 }
9471
9472 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9473         .name = "cpuacct",
9474         .create = cpuacct_create,
9475         .destroy = cpuacct_destroy,
9476         .populate = cpuacct_populate,
9477         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9478 };
9479 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9480