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