cf427bb2b65e0e2908adc0f818cee8e53f118073
[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;
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         inc_nr_running(rq);
1806 }
1807
1808 /*
1809  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1810  */
1811 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1812 {
1813         if (task_contributes_to_load(p))
1814                 rq->nr_uninterruptible++;
1815
1816         dequeue_task(rq, p, flags);
1817         dec_nr_running(rq);
1818 }
1819
1820 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1821
1822 /*
1823  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1824  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1825  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1826  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1827  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1828  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1829  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1830  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1831  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1832  */
1833 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1834 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1835
1836 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1837 static int sched_clock_irqtime;
1838
1839 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1840 {
1841         sched_clock_irqtime = 1;
1842 }
1843
1844 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1845 {
1846         sched_clock_irqtime = 0;
1847 }
1848
1849 #ifndef CONFIG_64BIT
1850 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1851
1852 static inline void irq_time_write_begin(void)
1853 {
1854         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1855         smp_wmb();
1856 }
1857
1858 static inline void irq_time_write_end(void)
1859 {
1860         smp_wmb();
1861         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1862 }
1863
1864 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1865 {
1866         u64 irq_time;
1867         unsigned seq;
1868
1869         do {
1870                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1871                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1872                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1873         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1874
1875         return irq_time;
1876 }
1877 #else /* CONFIG_64BIT */
1878 static inline void irq_time_write_begin(void)
1879 {
1880 }
1881
1882 static inline void irq_time_write_end(void)
1883 {
1884 }
1885
1886 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1887 {
1888         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1889 }
1890 #endif /* CONFIG_64BIT */
1891
1892 /*
1893  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1894  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1895  */
1896 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1897 {
1898         unsigned long flags;
1899         s64 delta;
1900         int cpu;
1901
1902         if (!sched_clock_irqtime)
1903                 return;
1904
1905         local_irq_save(flags);
1906
1907         cpu = smp_processor_id();
1908         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1909         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1910
1911         irq_time_write_begin();
1912         /*
1913          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1914          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1915          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1916          * that do not consume any time, but still wants to run.
1917          */
1918         if (hardirq_count())
1919                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1920         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1921                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1922
1923         irq_time_write_end();
1924         local_irq_restore(flags);
1925 }
1926 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1927
1928 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1929
1930 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1931 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
1932 {
1933         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
1934                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
1935
1936         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
1937 }
1938 #endif
1939
1940 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1941 {
1942 /*
1943  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
1944  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
1945  */
1946 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
1947         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
1948 #endif
1949 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1950         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1951
1952         /*
1953          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1954          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1955          * {soft,}irq region.
1956          *
1957          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1958          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1959          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1960          * monotonic.
1961          *
1962          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1963          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1964          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1965          * atomic ops.
1966          */
1967         if (irq_delta > delta)
1968                 irq_delta = delta;
1969
1970         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1971         delta -= irq_delta;
1972 #endif
1973 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1974         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
1975                 u64 st;
1976
1977                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
1978                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
1979
1980                 if (unlikely(steal > delta))
1981                         steal = delta;
1982
1983                 st = steal_ticks(steal);
1984                 steal = st * TICK_NSEC;
1985
1986                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
1987
1988                 delta -= steal;
1989         }
1990 #endif
1991
1992         rq->clock_task += delta;
1993
1994 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
1995         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
1996                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
1997 #endif
1998 }
1999
2000 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2001 static int irqtime_account_hi_update(void)
2002 {
2003         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2004         unsigned long flags;
2005         u64 latest_ns;
2006         int ret = 0;
2007
2008         local_irq_save(flags);
2009         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2010         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2011                 ret = 1;
2012         local_irq_restore(flags);
2013         return ret;
2014 }
2015
2016 static int irqtime_account_si_update(void)
2017 {
2018         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2019         unsigned long flags;
2020         u64 latest_ns;
2021         int ret = 0;
2022
2023         local_irq_save(flags);
2024         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2025         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2026                 ret = 1;
2027         local_irq_restore(flags);
2028         return ret;
2029 }
2030
2031 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2032
2033 #define sched_clock_irqtime     (0)
2034
2035 #endif
2036
2037 #include "sched_idletask.c"
2038 #include "sched_fair.c"
2039 #include "sched_rt.c"
2040 #include "sched_autogroup.c"
2041 #include "sched_stoptask.c"
2042 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2043 # include "sched_debug.c"
2044 #endif
2045
2046 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2047 {
2048         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2049         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2050
2051         if (stop) {
2052                 /*
2053                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2054                  * userspace knows about and won't get confused about.
2055                  *
2056                  * Also, it will make PI more or less work without too
2057                  * much confusion -- but then, stop work should not
2058                  * rely on PI working anyway.
2059                  */
2060                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2061
2062                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2063         }
2064
2065         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2066
2067         if (old_stop) {
2068                 /*
2069                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2070                  * it can die in pieces.
2071                  */
2072                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2073         }
2074 }
2075
2076 /*
2077  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2078  */
2079 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2080 {
2081         return p->static_prio;
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2086  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2087  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2088  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2089  * estimator recalculates.
2090  */
2091 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2092 {
2093         int prio;
2094
2095         if (task_has_rt_policy(p))
2096                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2097         else
2098                 prio = __normal_prio(p);
2099         return prio;
2100 }
2101
2102 /*
2103  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2104  * taken into account by the scheduler. This value might
2105  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2106  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2107  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2108  */
2109 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2110 {
2111         p->normal_prio = normal_prio(p);
2112         /*
2113          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2114          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2115          * to the normal priority:
2116          */
2117         if (!rt_prio(p->prio))
2118                 return p->normal_prio;
2119         return p->prio;
2120 }
2121
2122 /**
2123  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2124  * @p: the task in question.
2125  */
2126 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2127 {
2128         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2129 }
2130
2131 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2132                                        const struct sched_class *prev_class,
2133                                        int oldprio)
2134 {
2135         if (prev_class != p->sched_class) {
2136                 if (prev_class->switched_from)
2137                         prev_class->switched_from(rq, p);
2138                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2139         } else if (oldprio != p->prio)
2140                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2141 }
2142
2143 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2144 {
2145         const struct sched_class *class;
2146
2147         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2148                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2149         } else {
2150                 for_each_class(class) {
2151                         if (class == rq->curr->sched_class)
2152                                 break;
2153                         if (class == p->sched_class) {
2154                                 resched_task(rq->curr);
2155                                 break;
2156                         }
2157                 }
2158         }
2159
2160         /*
2161          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2162          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2163          */
2164         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2165                 rq->skip_clock_update = 1;
2166 }
2167
2168 #ifdef CONFIG_SMP
2169 /*
2170  * Is this task likely cache-hot:
2171  */
2172 static int
2173 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2174 {
2175         s64 delta;
2176
2177         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2178                 return 0;
2179
2180         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2181                 return 0;
2182
2183         /*
2184          * Buddy candidates are cache hot:
2185          */
2186         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2187                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2188                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2189                 return 1;
2190
2191         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2192                 return 1;
2193         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2194                 return 0;
2195
2196         delta = now - p->se.exec_start;
2197
2198         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2199 }
2200
2201 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2202 {
2203 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2204         /*
2205          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2206          * ttwu() will sort out the placement.
2207          */
2208         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2209                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2210
2211 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2212         /*
2213          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2214          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2215          *
2216          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2217          * see set_task_rq().
2218          *
2219          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2220          * task_rq_lock().
2221          */
2222         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2223                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2224 #endif
2225 #endif
2226
2227         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2228
2229         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2230                 p->se.nr_migrations++;
2231                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2232         }
2233
2234         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2235 }
2236
2237 struct migration_arg {
2238         struct task_struct *task;
2239         int dest_cpu;
2240 };
2241
2242 static int migration_cpu_stop(void *data);
2243
2244 /*
2245  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2246  *
2247  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2248  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2249  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2250  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2251  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2252  * @p has remained unscheduled the whole time.
2253  *
2254  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2255  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2256  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2257  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2258  * waiting to become inactive.
2259  */
2260 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2261 {
2262         unsigned long flags;
2263         int running, on_rq;
2264         unsigned long ncsw;
2265         struct rq *rq;
2266
2267         for (;;) {
2268                 /*
2269                  * We do the initial early heuristics without holding
2270                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2271                  * the runqueue lock when things look like they will
2272                  * work out!
2273                  */
2274                 rq = task_rq(p);
2275
2276                 /*
2277                  * If the task is actively running on another CPU
2278                  * still, just relax and busy-wait without holding
2279                  * any locks.
2280                  *
2281                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2282                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2283                  * But we don't care, since "task_running()" will
2284                  * return false if the runqueue has changed and p
2285                  * is actually now running somewhere else!
2286                  */
2287                 while (task_running(rq, p)) {
2288                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2289                                 return 0;
2290                         cpu_relax();
2291                 }
2292
2293                 /*
2294                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2295                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2296                  * just go back and repeat.
2297                  */
2298                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2299                 trace_sched_wait_task(p);
2300                 running = task_running(rq, p);
2301                 on_rq = p->on_rq;
2302                 ncsw = 0;
2303                 if (!match_state || p->state == match_state)
2304                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2305                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2306
2307                 /*
2308                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2309                  */
2310                 if (unlikely(!ncsw))
2311                         break;
2312
2313                 /*
2314                  * Was it really running after all now that we
2315                  * checked with the proper locks actually held?
2316                  *
2317                  * Oops. Go back and try again..
2318                  */
2319                 if (unlikely(running)) {
2320                         cpu_relax();
2321                         continue;
2322                 }
2323
2324                 /*
2325                  * It's not enough that it's not actively running,
2326                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2327                  * preempted!
2328                  *
2329                  * So if it was still runnable (but just not actively
2330                  * running right now), it's preempted, and we should
2331                  * yield - it could be a while.
2332                  */
2333                 if (unlikely(on_rq)) {
2334                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2335
2336                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2337                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2338                         continue;
2339                 }
2340
2341                 /*
2342                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2343                  * runnable, which means that it will never become
2344                  * running in the future either. We're all done!
2345                  */
2346                 break;
2347         }
2348
2349         return ncsw;
2350 }
2351
2352 /***
2353  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2354  * @p: the to-be-kicked thread
2355  *
2356  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2357  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2358  *
2359  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2360  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2361  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2362  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2363  * achieved as well.
2364  */
2365 void kick_process(struct task_struct *p)
2366 {
2367         int cpu;
2368
2369         preempt_disable();
2370         cpu = task_cpu(p);
2371         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2372                 smp_send_reschedule(cpu);
2373         preempt_enable();
2374 }
2375 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2376 #endif /* CONFIG_SMP */
2377
2378 #ifdef CONFIG_SMP
2379 /*
2380  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2381  */
2382 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2383 {
2384         int dest_cpu;
2385         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2386
2387         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2388         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2389                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2390                         return dest_cpu;
2391
2392         /* Any allowed, online CPU? */
2393         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2394         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2395                 return dest_cpu;
2396
2397         /* No more Mr. Nice Guy. */
2398         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2399         /*
2400          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2401          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2402          * leave kernel.
2403          */
2404         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2405                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2406                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2407         }
2408
2409         return dest_cpu;
2410 }
2411
2412 /*
2413  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2414  */
2415 static inline
2416 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2417 {
2418         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2419
2420         /*
2421          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2422          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2423          * cpu.
2424          *
2425          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2426          *
2427          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2428          *   not worry about this generic constraint ]
2429          */
2430         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2431                      !cpu_online(cpu)))
2432                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2433
2434         return cpu;
2435 }
2436
2437 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2438 {
2439         s64 diff = sample - *avg;
2440         *avg += diff >> 3;
2441 }
2442 #endif
2443
2444 static void
2445 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2446 {
2447 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2448         struct rq *rq = this_rq();
2449
2450 #ifdef CONFIG_SMP
2451         int this_cpu = smp_processor_id();
2452
2453         if (cpu == this_cpu) {
2454                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2455                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2456         } else {
2457                 struct sched_domain *sd;
2458
2459                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2460                 rcu_read_lock();
2461                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2462                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2463                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2464                                 break;
2465                         }
2466                 }
2467                 rcu_read_unlock();
2468         }
2469
2470         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2471                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2472
2473 #endif /* CONFIG_SMP */
2474
2475         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2476         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2477
2478         if (wake_flags & WF_SYNC)
2479                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2480
2481 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2482 }
2483
2484 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2485 {
2486         activate_task(rq, p, en_flags);
2487         p->on_rq = 1;
2488
2489         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2490         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2491                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2492 }
2493
2494 /*
2495  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2496  */
2497 static void
2498 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2499 {
2500         trace_sched_wakeup(p, true);
2501         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2502
2503         p->state = TASK_RUNNING;
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505         if (p->sched_class->task_woken)
2506                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2507
2508         if (rq->idle_stamp) {
2509                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2510                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2511
2512                 if (delta > max)
2513                         rq->avg_idle = max;
2514                 else
2515                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2516                 rq->idle_stamp = 0;
2517         }
2518 #endif
2519 }
2520
2521 static void
2522 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2523 {
2524 #ifdef CONFIG_SMP
2525         if (p->sched_contributes_to_load)
2526                 rq->nr_uninterruptible--;
2527 #endif
2528
2529         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2530         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2531 }
2532
2533 /*
2534  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2535  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2536  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2537  * the task is still ->on_rq.
2538  */
2539 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2540 {
2541         struct rq *rq;
2542         int ret = 0;
2543
2544         rq = __task_rq_lock(p);
2545         if (p->on_rq) {
2546                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2547                 ret = 1;
2548         }
2549         __task_rq_unlock(rq);
2550
2551         return ret;
2552 }
2553
2554 #ifdef CONFIG_SMP
2555 static void sched_ttwu_do_pending(struct task_struct *list)
2556 {
2557         struct rq *rq = this_rq();
2558
2559         raw_spin_lock(&rq->lock);
2560
2561         while (list) {
2562                 struct task_struct *p = list;
2563                 list = list->wake_entry;
2564                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2565         }
2566
2567         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2568 }
2569
2570 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2571
2572 static void sched_ttwu_pending(void)
2573 {
2574         struct rq *rq = this_rq();
2575         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2576
2577         if (!list)
2578                 return;
2579
2580         sched_ttwu_do_pending(list);
2581 }
2582
2583 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2584
2585 void scheduler_ipi(void)
2586 {
2587         struct rq *rq = this_rq();
2588         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2589
2590         if (!list)
2591                 return;
2592
2593         /*
2594          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2595          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2596          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2597          * we do call them.
2598          *
2599          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2600          * properly.
2601          *
2602          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2603          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2604          * somewhat pessimize the simple resched case.
2605          */
2606         irq_enter();
2607         sched_ttwu_do_pending(list);
2608         irq_exit();
2609 }
2610
2611 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2612 {
2613         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2614         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2615
2616         for (;;) {
2617                 struct task_struct *old = next;
2618
2619                 p->wake_entry = next;
2620                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2621                 if (next == old)
2622                         break;
2623         }
2624
2625         if (!next)
2626                 smp_send_reschedule(cpu);
2627 }
2628
2629 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2630 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2631 {
2632         struct rq *rq;
2633         int ret = 0;
2634
2635         rq = __task_rq_lock(p);
2636         if (p->on_cpu) {
2637                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2638                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2639                 ret = 1;
2640         }
2641         __task_rq_unlock(rq);
2642
2643         return ret;
2644
2645 }
2646 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2647 #endif /* CONFIG_SMP */
2648
2649 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2650 {
2651         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2652
2653 #if defined(CONFIG_SMP)
2654         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2655                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2656                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2657                 return;
2658         }
2659 #endif
2660
2661         raw_spin_lock(&rq->lock);
2662         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2663         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2664 }
2665
2666 /**
2667  * try_to_wake_up - wake up a thread
2668  * @p: the thread to be awakened
2669  * @state: the mask of task states that can be woken
2670  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2671  *
2672  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2673  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2674  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2675  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2676  * runnable without the overhead of this.
2677  *
2678  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2679  * or @state didn't match @p's state.
2680  */
2681 static int
2682 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2683 {
2684         unsigned long flags;
2685         int cpu, success = 0;
2686
2687         smp_wmb();
2688         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2689         if (!(p->state & state))
2690                 goto out;
2691
2692         success = 1; /* we're going to change ->state */
2693         cpu = task_cpu(p);
2694
2695         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2696                 goto stat;
2697
2698 #ifdef CONFIG_SMP
2699         /*
2700          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2701          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2702          */
2703         while (p->on_cpu) {
2704 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2705                 /*
2706                  * In case the architecture enables interrupts in
2707                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2708                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2709                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2710                  * remote wakeup.
2711                  */
2712                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2713                         goto stat;
2714 #else
2715                 cpu_relax();
2716 #endif
2717         }
2718         /*
2719          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2720          */
2721         smp_rmb();
2722
2723         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2724         p->state = TASK_WAKING;
2725
2726         if (p->sched_class->task_waking)
2727                 p->sched_class->task_waking(p);
2728
2729         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2730         if (task_cpu(p) != cpu) {
2731                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2732                 set_task_cpu(p, cpu);
2733         }
2734 #endif /* CONFIG_SMP */
2735
2736         ttwu_queue(p, cpu);
2737 stat:
2738         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2739 out:
2740         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2741
2742         return success;
2743 }
2744
2745 /**
2746  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2747  * @p: the thread to be awakened
2748  *
2749  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2750  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2751  * the current task.
2752  */
2753 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2754 {
2755         struct rq *rq = task_rq(p);
2756
2757         BUG_ON(rq != this_rq());
2758         BUG_ON(p == current);
2759         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2760
2761         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2762                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2763                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2764                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2765         }
2766
2767         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2768                 goto out;
2769
2770         if (!p->on_rq)
2771                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2772
2773         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2774         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2775 out:
2776         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2777 }
2778
2779 /**
2780  * wake_up_process - Wake up a specific process
2781  * @p: The process to be woken up.
2782  *
2783  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2784  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2785  * running.
2786  *
2787  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2788  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2789  */
2790 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2791 {
2792         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2793 }
2794 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2795
2796 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2797 {
2798         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2799 }
2800
2801 /*
2802  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2803  * p is forked by current.
2804  *
2805  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2806  */
2807 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2808 {
2809         p->on_rq                        = 0;
2810
2811         p->se.on_rq                     = 0;
2812         p->se.exec_start                = 0;
2813         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2814         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2815         p->se.nr_migrations             = 0;
2816         p->se.vruntime                  = 0;
2817         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2818
2819 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2820         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2821 #endif
2822
2823         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2824
2825 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2826         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2827 #endif
2828 }
2829
2830 /*
2831  * fork()/clone()-time setup:
2832  */
2833 void sched_fork(struct task_struct *p)
2834 {
2835         unsigned long flags;
2836         int cpu = get_cpu();
2837
2838         __sched_fork(p);
2839         /*
2840          * We mark the process as running here. This guarantees that
2841          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2842          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2843          */
2844         p->state = TASK_RUNNING;
2845
2846         /*
2847          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2848          */
2849         p->prio = current->normal_prio;
2850
2851         /*
2852          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2853          */
2854         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2855                 if (task_has_rt_policy(p)) {
2856                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2857                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2858                         p->rt_priority = 0;
2859                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2860                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2861
2862                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2863                 set_load_weight(p);
2864
2865                 /*
2866                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2867                  * fulfilled its duty:
2868                  */
2869                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2870         }
2871
2872         if (!rt_prio(p->prio))
2873                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2874
2875         if (p->sched_class->task_fork)
2876                 p->sched_class->task_fork(p);
2877
2878         /*
2879          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2880          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2881          * is ran before sched_fork().
2882          *
2883          * Silence PROVE_RCU.
2884          */
2885         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2886         set_task_cpu(p, cpu);
2887         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2888
2889 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2890         if (likely(sched_info_on()))
2891                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2892 #endif
2893 #if defined(CONFIG_SMP)
2894         p->on_cpu = 0;
2895 #endif
2896 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
2897         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2898         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2899 #endif
2900 #ifdef CONFIG_SMP
2901         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2902 #endif
2903
2904         put_cpu();
2905 }
2906
2907 /*
2908  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2909  *
2910  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2911  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2912  * on the runqueue and wakes it.
2913  */
2914 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2915 {
2916         unsigned long flags;
2917         struct rq *rq;
2918
2919         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2920 #ifdef CONFIG_SMP
2921         /*
2922          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2923          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2924          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2925          */
2926         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2927 #endif
2928
2929         rq = __task_rq_lock(p);
2930         activate_task(rq, p, 0);
2931         p->on_rq = 1;
2932         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2933         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2934 #ifdef CONFIG_SMP
2935         if (p->sched_class->task_woken)
2936                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2937 #endif
2938         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2939 }
2940
2941 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2942
2943 /**
2944  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2945  * @notifier: notifier struct to register
2946  */
2947 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2948 {
2949         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2950 }
2951 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2952
2953 /**
2954  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2955  * @notifier: notifier struct to unregister
2956  *
2957  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2958  */
2959 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2960 {
2961         hlist_del(&notifier->link);
2962 }
2963 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2964
2965 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2966 {
2967         struct preempt_notifier *notifier;
2968         struct hlist_node *node;
2969
2970         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2971                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2972 }
2973
2974 static void
2975 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2976                                  struct task_struct *next)
2977 {
2978         struct preempt_notifier *notifier;
2979         struct hlist_node *node;
2980
2981         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2982                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2983 }
2984
2985 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2986
2987 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2988 {
2989 }
2990
2991 static void
2992 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2993                                  struct task_struct *next)
2994 {
2995 }
2996
2997 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2998
2999 /**
3000  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3001  * @rq: the runqueue preparing to switch
3002  * @prev: the current task that is being switched out
3003  * @next: the task we are going to switch to.
3004  *
3005  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3006  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3007  * switch.
3008  *
3009  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3010  * hooks.
3011  */
3012 static inline void
3013 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3014                     struct task_struct *next)
3015 {
3016         sched_info_switch(prev, next);
3017         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3018         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3019         prepare_lock_switch(rq, next);
3020         prepare_arch_switch(next);
3021         trace_sched_switch(prev, next);
3022 }
3023
3024 /**
3025  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3026  * @rq: runqueue associated with task-switch
3027  * @prev: the thread we just switched away from.
3028  *
3029  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3030  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3031  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3032  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3033  *
3034  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3035  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3036  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3037  * details.)
3038  */
3039 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3040         __releases(rq->lock)
3041 {
3042         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3043         long prev_state;
3044
3045         rq->prev_mm = NULL;
3046
3047         /*
3048          * A task struct has one reference for the use as "current".
3049          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3050          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3051          * the scheduled task must drop that reference.
3052          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3053          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3054          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3055          * be dropped twice.
3056          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3057          */
3058         prev_state = prev->state;
3059         finish_arch_switch(prev);
3060 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3061         local_irq_disable();
3062 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3063         perf_event_task_sched_in(current);
3064 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3065         local_irq_enable();
3066 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3067         finish_lock_switch(rq, prev);
3068
3069         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3070         if (mm)
3071                 mmdrop(mm);
3072         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3073                 /*
3074                  * Remove function-return probe instances associated with this
3075                  * task and put them back on the free list.
3076                  */
3077                 kprobe_flush_task(prev);
3078                 put_task_struct(prev);
3079         }
3080 }
3081
3082 #ifdef CONFIG_SMP
3083
3084 /* assumes rq->lock is held */
3085 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3086 {
3087         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3088                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3089 }
3090
3091 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3092 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3093 {
3094         if (rq->post_schedule) {
3095                 unsigned long flags;
3096
3097                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3098                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3099                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3100                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3101
3102                 rq->post_schedule = 0;
3103         }
3104 }
3105
3106 #else
3107
3108 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3109 {
3110 }
3111
3112 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3113 {
3114 }
3115
3116 #endif
3117
3118 /**
3119  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3120  * @prev: the thread we just switched away from.
3121  */
3122 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3123         __releases(rq->lock)
3124 {
3125         struct rq *rq = this_rq();
3126
3127         finish_task_switch(rq, prev);
3128
3129         /*
3130          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3131          * task_switch?
3132          */
3133         post_schedule(rq);
3134
3135 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3136         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3137         preempt_enable();
3138 #endif
3139         if (current->set_child_tid)
3140                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3141 }
3142
3143 /*
3144  * context_switch - switch to the new MM and the new
3145  * thread's register state.
3146  */
3147 static inline void
3148 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3149                struct task_struct *next)
3150 {
3151         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3152
3153         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3154
3155         mm = next->mm;
3156         oldmm = prev->active_mm;
3157         /*
3158          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3159          * combine the page table reload and the switch backend into
3160          * one hypercall.
3161          */
3162         arch_start_context_switch(prev);
3163
3164         if (!mm) {
3165                 next->active_mm = oldmm;
3166                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3167                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3168         } else
3169                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3170
3171         if (!prev->mm) {
3172                 prev->active_mm = NULL;
3173                 rq->prev_mm = oldmm;
3174         }
3175         /*
3176          * Since the runqueue lock will be released by the next
3177          * task (which is an invalid locking op but in the case
3178          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3179          * do an early lockdep release here:
3180          */
3181 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3182         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3183 #endif
3184
3185         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3186         switch_to(prev, next, prev);
3187
3188         barrier();
3189         /*
3190          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3191          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3192          * frame will be invalid.
3193          */
3194         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3195 }
3196
3197 /*
3198  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3199  *
3200  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3201  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3202  * number of context switches performed since bootup.
3203  */
3204 unsigned long nr_running(void)
3205 {
3206         unsigned long i, sum = 0;
3207
3208         for_each_online_cpu(i)
3209                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3210
3211         return sum;
3212 }
3213
3214 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3215 {
3216         unsigned long i, sum = 0;
3217
3218         for_each_possible_cpu(i)
3219                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3220
3221         /*
3222          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3223          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3224          */
3225         if (unlikely((long)sum < 0))
3226                 sum = 0;
3227
3228         return sum;
3229 }
3230
3231 unsigned long long nr_context_switches(void)
3232 {
3233         int i;
3234         unsigned long long sum = 0;
3235
3236         for_each_possible_cpu(i)
3237                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3238
3239         return sum;
3240 }
3241
3242 unsigned long nr_iowait(void)
3243 {
3244         unsigned long i, sum = 0;
3245
3246         for_each_possible_cpu(i)
3247                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3248
3249         return sum;
3250 }
3251
3252 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3253 {
3254         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3255         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3256 }
3257
3258 unsigned long this_cpu_load(void)
3259 {
3260         struct rq *this = this_rq();
3261         return this->cpu_load[0];
3262 }
3263
3264
3265 /* Variables and functions for calc_load */
3266 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3267 static unsigned long calc_load_update;
3268 unsigned long avenrun[3];
3269 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3270
3271 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3272 {
3273         long nr_active, delta = 0;
3274
3275         nr_active = this_rq->nr_running;
3276         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3277
3278         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3279                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3280                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3281         }
3282
3283         return delta;
3284 }
3285
3286 static unsigned long
3287 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3288 {
3289         load *= exp;
3290         load += active * (FIXED_1 - exp);
3291         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3292         return load >> FSHIFT;
3293 }
3294
3295 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3296 /*
3297  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3298  *
3299  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3300  */
3301 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3302
3303 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3304 {
3305         long delta;
3306
3307         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3308         if (delta)
3309                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3310 }
3311
3312 static long calc_load_fold_idle(void)
3313 {
3314         long delta = 0;
3315
3316         /*
3317          * Its got a race, we don't care...
3318          */
3319         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3320                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3321
3322         return delta;
3323 }
3324
3325 /**
3326  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3327  *
3328  * @x:         base of the power
3329  * @frac_bits: fractional bits of @x
3330  * @n:         power to raise @x to.
3331  *
3332  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3333  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3334  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3335  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3336  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3337  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3338  * vector.
3339  */
3340 static unsigned long
3341 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3342 {
3343         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3344
3345         if (n) for (;;) {
3346                 if (n & 1) {
3347                         result *= x;
3348                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3349                         result >>= frac_bits;
3350                 }
3351                 n >>= 1;
3352                 if (!n)
3353                         break;
3354                 x *= x;
3355                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3356                 x >>= frac_bits;
3357         }
3358
3359         return result;
3360 }
3361
3362 /*
3363  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3364  *
3365  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3366  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3367  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3368  *
3369  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3370  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3371  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3372  *
3373  *  ...
3374  *
3375  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3376  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3377  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3378  *
3379  * [1] application of the geometric series:
3380  *
3381  *              n         1 - x^(n+1)
3382  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3383  *             i=0          1 - x
3384  */
3385 static unsigned long
3386 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3387             unsigned long active, unsigned int n)
3388 {
3389
3390         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3391 }
3392
3393 /*
3394  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3395  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3396  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3397  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3398  *
3399  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3400  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3401  */
3402 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3403 {
3404         long delta, active, n;
3405
3406         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3407                 return;
3408
3409         /*
3410          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3411          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3412          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3413          * due to NO_HZ.
3414          */
3415         delta = calc_load_fold_idle();
3416         if (delta)
3417                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3418
3419         /*
3420          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3421          */
3422         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3423                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3424
3425                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3426                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3427
3428                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3429                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3430                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3431
3432                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3433         }
3434
3435         /*
3436          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3437          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3438          * which comes after this will take care of that.
3439          *
3440          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3441          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3442          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3443          * pick up the final one.
3444          */
3445 }
3446 #else
3447 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3448 {
3449 }
3450
3451 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3452 {
3453         return 0;
3454 }
3455
3456 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3457 {
3458 }
3459 #endif
3460
3461 /**
3462  * get_avenrun - get the load average array
3463  * @loads:      pointer to dest load array
3464  * @offset:     offset to add
3465  * @shift:      shift count to shift the result left
3466  *
3467  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3468  */
3469 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3470 {
3471         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3472         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3473         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3474 }
3475
3476 /*
3477  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3478  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3479  */
3480 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3481 {
3482         long active;
3483
3484         calc_global_nohz(ticks);
3485
3486         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3487                 return;
3488
3489         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3490         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3491
3492         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3493         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3494         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3495
3496         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3497 }
3498
3499 /*
3500  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3501  * active count.
3502  */
3503 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3504 {
3505         long delta;
3506
3507         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3508                 return;
3509
3510         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3511         delta += calc_load_fold_idle();
3512         if (delta)
3513                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3514
3515         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3516 }
3517
3518 /*
3519  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3520  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3521  *
3522  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3523  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3524  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3525  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3526  *
3527  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3528  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3529  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3530  *
3531  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3532  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3533  * particular idx is approximated to be zero.
3534  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3535  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3536  * based on 128 point scale.
3537  * Example:
3538  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3539  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3540  *
3541  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3542  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3543  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3544  */
3545 #define DEGRADE_SHIFT           7
3546 static const unsigned char
3547                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3548 static const unsigned char
3549                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3550                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3551                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3552                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3553                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3554                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3555
3556 /*
3557  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3558  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3559  * adding any new load.
3560  */
3561 static unsigned long
3562 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3563 {
3564         int j = 0;
3565
3566         if (!missed_updates)
3567                 return load;
3568
3569         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3570                 return 0;
3571
3572         if (idx == 1)
3573                 return load >> missed_updates;
3574
3575         while (missed_updates) {
3576                 if (missed_updates % 2)
3577                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3578
3579                 missed_updates >>= 1;
3580                 j++;
3581         }
3582         return load;
3583 }
3584
3585 /*
3586  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3587  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3588  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3589  */
3590 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3591 {
3592         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3593         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3594         unsigned long pending_updates;
3595         int i, scale;
3596
3597         this_rq->nr_load_updates++;
3598
3599         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3600         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3601                 return;
3602
3603         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3604         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3605
3606         /* Update our load: */
3607         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3608         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3609                 unsigned long old_load, new_load;
3610
3611                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3612
3613                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3614                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3615                 new_load = this_load;
3616                 /*
3617                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3618                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3619                  * example.
3620                  */
3621                 if (new_load > old_load)
3622                         new_load += scale - 1;
3623
3624                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3625         }
3626
3627         sched_avg_update(this_rq);
3628 }
3629
3630 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3631 {
3632         update_cpu_load(this_rq);
3633
3634         calc_load_account_active(this_rq);
3635 }
3636
3637 #ifdef CONFIG_SMP
3638
3639 /*
3640  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3641  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3642  */
3643 void sched_exec(void)
3644 {
3645         struct task_struct *p = current;
3646         unsigned long flags;
3647         int dest_cpu;
3648
3649         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3650         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3651         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3652                 goto unlock;
3653
3654         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3655                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3656
3657                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3658                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3659                 return;
3660         }
3661 unlock:
3662         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3663 }
3664
3665 #endif
3666
3667 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3668
3669 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3670
3671 /*
3672  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3673  * @p in case that task is currently running.
3674  *
3675  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3676  */
3677 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3678 {
3679         u64 ns = 0;
3680
3681         if (task_current(rq, p)) {
3682                 update_rq_clock(rq);
3683                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3684                 if ((s64)ns < 0)
3685                         ns = 0;
3686         }
3687
3688         return ns;
3689 }
3690
3691 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3692 {
3693         unsigned long flags;
3694         struct rq *rq;
3695         u64 ns = 0;
3696
3697         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3698         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3699         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3700
3701         return ns;
3702 }
3703
3704 /*
3705  * Return accounted runtime for the task.
3706  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3707  * pending runtime that have not been accounted yet.
3708  */
3709 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3710 {
3711         unsigned long flags;
3712         struct rq *rq;
3713         u64 ns = 0;
3714
3715         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3716         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3717         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3718
3719         return ns;
3720 }
3721
3722 /*
3723  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3724  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3725  * pending runtime that have not been accounted yet.
3726  *
3727  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3728  * so the return value not includes other pending runtime that other
3729  * running tasks might have.
3730  */
3731 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3732 {
3733         struct task_cputime totals;
3734         unsigned long flags;
3735         struct rq *rq;
3736         u64 ns;
3737
3738         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3739         thread_group_cputime(p, &totals);
3740         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3741         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3742
3743         return ns;
3744 }
3745
3746 /*
3747  * Account user cpu time to a process.
3748  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3749  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3750  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3751  */
3752 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3753                        cputime_t cputime_scaled)
3754 {
3755         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3756         cputime64_t tmp;
3757
3758         /* Add user time to process. */
3759         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3760         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3761         account_group_user_time(p, cputime);
3762
3763         /* Add user time to cpustat. */
3764         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3765         if (TASK_NICE(p) > 0)
3766                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3767         else
3768                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3769
3770         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3771         /* Account for user time used */
3772         acct_update_integrals(p);
3773 }
3774
3775 /*
3776  * Account guest cpu time to a process.
3777  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3778  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3779  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3780  */
3781 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3782                                cputime_t cputime_scaled)
3783 {
3784         cputime64_t tmp;
3785         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3786
3787         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3788
3789         /* Add guest time to process. */
3790         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3791         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3792         account_group_user_time(p, cputime);
3793         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3794
3795         /* Add guest time to cpustat. */
3796         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3797                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3798                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3799         } else {
3800                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3801                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3802         }
3803 }
3804
3805 /*
3806  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3807  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3808  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3809  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3810  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3811  */
3812 static inline
3813 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3814                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3815 {
3816         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3817
3818         /* Add system time to process. */
3819         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3820         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3821         account_group_system_time(p, cputime);
3822
3823         /* Add system time to cpustat. */
3824         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3825         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3826
3827         /* Account for system time used */
3828         acct_update_integrals(p);
3829 }
3830
3831 /*
3832  * Account system cpu time to a process.
3833  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3834  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3835  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3836  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3837  */
3838 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3839                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3840 {
3841         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3842         cputime64_t *target_cputime64;
3843
3844         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3845                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3846                 return;
3847         }
3848
3849         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3850                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3851         else if (in_serving_softirq())
3852                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3853         else
3854                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3855
3856         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3857 }
3858
3859 /*
3860  * Account for involuntary wait time.
3861  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3862  */
3863 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3864 {
3865         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3866         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3867
3868         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3869 }
3870
3871 /*
3872  * Account for idle time.
3873  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3874  */
3875 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3876 {
3877         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3878         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3879         struct rq *rq = this_rq();
3880
3881         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3882                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3883         else
3884                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3885 }
3886
3887 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
3888 {
3889 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
3890         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
3891                 u64 steal, st = 0;
3892
3893                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
3894                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
3895
3896                 st = steal_ticks(steal);
3897                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
3898
3899                 account_steal_time(st);
3900                 return st;
3901         }
3902 #endif
3903         return false;
3904 }
3905
3906 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3907
3908 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3909 /*
3910  * Account a tick to a process and cpustat
3911  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3912  * @user_tick: is the tick from userspace
3913  * @rq: the pointer to rq
3914  *
3915  * Tick demultiplexing follows the order
3916  * - pending hardirq update
3917  * - pending softirq update
3918  * - user_time
3919  * - idle_time
3920  * - system time
3921  *   - check for guest_time
3922  *   - else account as system_time
3923  *
3924  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3925  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3926  * opportunity to update it solely in system time.
3927  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3928  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3929  */
3930 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3931                                                 struct rq *rq)
3932 {
3933         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3934         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3935         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3936
3937         if (steal_account_process_tick())
3938                 return;
3939
3940         if (irqtime_account_hi_update()) {
3941                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3942         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3943                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3944         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3945                 /*
3946                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3947                  * So, we have to handle it separately here.
3948                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3949                  */
3950                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3951                                         &cpustat->softirq);
3952         } else if (user_tick) {
3953                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3954         } else if (p == rq->idle) {
3955                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3956         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3957                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3958         } else {
3959                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3960                                         &cpustat->system);
3961         }
3962 }
3963
3964 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3965 {
3966         int i;
3967         struct rq *rq = this_rq();
3968
3969         for (i = 0; i < ticks; i++)
3970                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3971 }
3972 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3973 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3974 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3975                                                 struct rq *rq) {}
3976 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3977
3978 /*
3979  * Account a single tick of cpu time.
3980  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3981  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3982  */
3983 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3984 {
3985         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3986         struct rq *rq = this_rq();
3987
3988         if (sched_clock_irqtime) {
3989                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3990                 return;
3991         }
3992
3993         if (steal_account_process_tick())
3994                 return;
3995
3996         if (user_tick)
3997                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3998         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3999                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4000                                     one_jiffy_scaled);
4001         else
4002                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4003 }
4004
4005 /*
4006  * Account multiple ticks of steal time.
4007  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4008  * @ticks: number of stolen ticks
4009  */
4010 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4011 {
4012         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4013 }
4014
4015 /*
4016  * Account multiple ticks of idle time.
4017  * @ticks: number of stolen ticks
4018  */
4019 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4020 {
4021
4022         if (sched_clock_irqtime) {
4023                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4024                 return;
4025         }
4026
4027         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4028 }
4029
4030 #endif
4031
4032 /*
4033  * Use precise platform statistics if available:
4034  */
4035 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4036 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4037 {
4038         *ut = p->utime;
4039         *st = p->stime;
4040 }
4041
4042 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4043 {
4044         struct task_cputime cputime;
4045
4046         thread_group_cputime(p, &cputime);
4047
4048         *ut = cputime.utime;
4049         *st = cputime.stime;
4050 }
4051 #else
4052
4053 #ifndef nsecs_to_cputime
4054 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4055 #endif
4056
4057 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4058 {
4059         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4060
4061         /*
4062          * Use CFS's precise accounting:
4063          */
4064         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4065
4066         if (total) {
4067                 u64 temp = rtime;
4068
4069                 temp *= utime;
4070                 do_div(temp, total);
4071                 utime = (cputime_t)temp;
4072         } else
4073                 utime = rtime;
4074
4075         /*
4076          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4077          */
4078         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4079         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4080
4081         *ut = p->prev_utime;
4082         *st = p->prev_stime;
4083 }
4084
4085 /*
4086  * Must be called with siglock held.
4087  */
4088 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4089 {
4090         struct signal_struct *sig = p->signal;
4091         struct task_cputime cputime;
4092         cputime_t rtime, utime, total;
4093
4094         thread_group_cputime(p, &cputime);
4095
4096         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4097         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4098
4099         if (total) {
4100                 u64 temp = rtime;
4101
4102                 temp *= cputime.utime;
4103                 do_div(temp, total);
4104                 utime = (cputime_t)temp;
4105         } else
4106                 utime = rtime;
4107
4108         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4109         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4110                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4111
4112         *ut = sig->prev_utime;
4113         *st = sig->prev_stime;
4114 }
4115 #endif
4116
4117 /*
4118  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4119  * We call it with interrupts disabled.
4120  */
4121 void scheduler_tick(void)
4122 {
4123         int cpu = smp_processor_id();
4124         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4125         struct task_struct *curr = rq->curr;
4126
4127         sched_clock_tick();
4128
4129         raw_spin_lock(&rq->lock);
4130         update_rq_clock(rq);
4131         update_cpu_load_active(rq);
4132         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4133         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4134
4135         perf_event_task_tick();
4136
4137 #ifdef CONFIG_SMP
4138         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4139         trigger_load_balance(rq, cpu);
4140 #endif
4141 }
4142
4143 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4144 {
4145         if (in_lock_functions(addr)) {
4146                 addr = CALLER_ADDR2;
4147                 if (in_lock_functions(addr))
4148                         addr = CALLER_ADDR3;
4149         }
4150         return addr;
4151 }
4152
4153 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4154                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4155
4156 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4157 {
4158 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4159         /*
4160          * Underflow?
4161          */
4162         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4163                 return;
4164 #endif
4165         preempt_count() += val;
4166 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4167         /*
4168          * Spinlock count overflowing soon?
4169          */
4170         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4171                                 PREEMPT_MASK - 10);
4172 #endif
4173         if (preempt_count() == val)
4174                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4175 }
4176 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4177
4178 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4179 {
4180 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4181         /*
4182          * Underflow?
4183          */
4184         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4185                 return;
4186         /*
4187          * Is the spinlock portion underflowing?
4188          */
4189         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4190                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4191                 return;
4192 #endif
4193
4194         if (preempt_count() == val)
4195                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4196         preempt_count() -= val;
4197 }
4198 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4199
4200 #endif
4201
4202 /*
4203  * Print scheduling while atomic bug:
4204  */
4205 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4206 {
4207         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4208
4209         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4210                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4211
4212         debug_show_held_locks(prev);
4213         print_modules();
4214         if (irqs_disabled())
4215                 print_irqtrace_events(prev);
4216
4217         if (regs)
4218                 show_regs(regs);
4219         else
4220                 dump_stack();
4221 }
4222
4223 /*
4224  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4225  */
4226 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4227 {
4228         /*
4229          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4230          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4231          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4232          */
4233         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4234                 __schedule_bug(prev);
4235
4236         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4237
4238         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4239 }
4240
4241 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4242 {
4243         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4244                 update_rq_clock(rq);
4245         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4246 }
4247
4248 /*
4249  * Pick up the highest-prio task:
4250  */
4251 static inline struct task_struct *
4252 pick_next_task(struct rq *rq)
4253 {
4254         const struct sched_class *class;
4255         struct task_struct *p;
4256
4257         /*
4258          * Optimization: we know that if all tasks are in
4259          * the fair class we can call that function directly:
4260          */
4261         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4262                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4263                 if (likely(p))
4264                         return p;
4265         }
4266
4267         for_each_class(class) {
4268                 p = class->pick_next_task(rq);
4269                 if (p)
4270                         return p;
4271         }
4272
4273         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4274 }
4275
4276 /*
4277  * schedule() is the main scheduler function.
4278  */
4279 asmlinkage void __sched schedule(void)
4280 {
4281         struct task_struct *prev, *next;
4282         unsigned long *switch_count;
4283         struct rq *rq;
4284         int cpu;
4285
4286 need_resched:
4287         preempt_disable();
4288         cpu = smp_processor_id();
4289         rq = cpu_rq(cpu);
4290         rcu_note_context_switch(cpu);
4291         prev = rq->curr;
4292
4293         schedule_debug(prev);
4294
4295         if (sched_feat(HRTICK))
4296                 hrtick_clear(rq);
4297
4298         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4299
4300         switch_count = &prev->nivcsw;
4301         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4302                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4303                         prev->state = TASK_RUNNING;
4304                 } else {
4305                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4306                         prev->on_rq = 0;
4307
4308                         /*
4309                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4310                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4311                          * concurrency.
4312                          */
4313                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4314                                 struct task_struct *to_wakeup;
4315
4316                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4317                                 if (to_wakeup)
4318                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4319                         }
4320
4321                         /*
4322                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4323                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4324                          */
4325                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4326                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4327                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4328                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4329                         }
4330                 }
4331                 switch_count = &prev->nvcsw;
4332         }
4333
4334         pre_schedule(rq, prev);
4335
4336         if (unlikely(!rq->nr_running))
4337                 idle_balance(cpu, rq);
4338
4339         put_prev_task(rq, prev);
4340         next = pick_next_task(rq);
4341         clear_tsk_need_resched(prev);
4342         rq->skip_clock_update = 0;
4343
4344         if (likely(prev != next)) {
4345                 rq->nr_switches++;
4346                 rq->curr = next;
4347                 ++*switch_count;
4348
4349                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4350                 /*
4351                  * The context switch have flipped the stack from under us
4352                  * and restored the local variables which were saved when
4353                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4354                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4355                  */
4356                 cpu = smp_processor_id();
4357                 rq = cpu_rq(cpu);
4358         } else
4359                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4360
4361         post_schedule(rq);
4362
4363         preempt_enable_no_resched();
4364         if (need_resched())
4365                 goto need_resched;
4366 }
4367 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4368
4369 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4370
4371 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4372 {
4373         if (lock->owner != owner)
4374                 return false;
4375
4376         /*
4377          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4378          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4379          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4380          * ensures the memory stays valid.
4381          */
4382         barrier();
4383
4384         return owner->on_cpu;
4385 }
4386
4387 /*
4388  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4389  * access and not reliable.
4390  */
4391 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4392 {
4393         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4394                 return 0;
4395
4396         rcu_read_lock();
4397         while (owner_running(lock, owner)) {
4398                 if (need_resched())
4399                         break;
4400
4401                 arch_mutex_cpu_relax();
4402         }
4403         rcu_read_unlock();
4404
4405         /*
4406          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4407          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4408          * success only when lock->owner is NULL.
4409          */
4410         return lock->owner == NULL;
4411 }
4412 #endif
4413
4414 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4415 /*
4416  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4417  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4418  * occur there and call schedule directly.
4419  */
4420 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4421 {
4422         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4423
4424         /*
4425          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4426          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4427          */
4428         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4429                 return;
4430
4431         do {
4432                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4433                 schedule();
4434                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4435
4436                 /*
4437                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4438                  * between schedule and now.
4439                  */
4440                 barrier();
4441         } while (need_resched());
4442 }
4443 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4444
4445 /*
4446  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4447  * off of irq context.
4448  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4449  * protect us against recursive calling from irq.
4450  */
4451 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4452 {
4453         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4454
4455         /* Catch callers which need to be fixed */
4456         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4457
4458         do {
4459                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4460                 local_irq_enable();
4461                 schedule();
4462                 local_irq_disable();
4463                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4464
4465                 /*
4466                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4467                  * between schedule and now.
4468                  */
4469                 barrier();
4470         } while (need_resched());
4471 }
4472
4473 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4474
4475 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4476                           void *key)
4477 {
4478         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4479 }
4480 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4481
4482 /*
4483  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4484  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4485  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4486  *
4487  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4488  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4489  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4490  */
4491 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4492                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4493 {
4494         wait_queue_t *curr, *next;
4495
4496         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4497                 unsigned flags = curr->flags;
4498
4499                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4500                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4501                         break;
4502         }
4503 }
4504
4505 /**
4506  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4507  * @q: the waitqueue
4508  * @mode: which threads
4509  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4510  * @key: is directly passed to the wakeup function
4511  *
4512  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4513  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4514  */
4515 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4516                         int nr_exclusive, void *key)
4517 {
4518         unsigned long flags;
4519
4520         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4521         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4522         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4523 }
4524 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4525
4526 /*
4527  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4528  */
4529 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4530 {
4531         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4532 }
4533 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4534
4535 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4536 {
4537         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4538 }
4539 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4540
4541 /**
4542  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4543  * @q: the waitqueue
4544  * @mode: which threads
4545  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4546  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4547  *
4548  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4549  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4550  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4551  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4552  *
4553  * On UP it can prevent extra preemption.
4554  *
4555  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4556  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4557  */
4558 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4559                         int nr_exclusive, void *key)
4560 {
4561         unsigned long flags;
4562         int wake_flags = WF_SYNC;
4563
4564         if (unlikely(!q))
4565                 return;
4566
4567         if (unlikely(!nr_exclusive))
4568                 wake_flags = 0;
4569
4570         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4571         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4572         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4573 }
4574 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4575
4576 /*
4577  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4578  */
4579 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4580 {
4581         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4582 }
4583 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4584
4585 /**
4586  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4587  * @x:  holds the state of this particular completion
4588  *
4589  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4590  * awakened in the same order in which they were queued.
4591  *
4592  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4593  *
4594  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4595  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4596  */
4597 void complete(struct completion *x)
4598 {
4599         unsigned long flags;
4600
4601         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4602         x->done++;
4603         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4604         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4605 }
4606 EXPORT_SYMBOL(complete);
4607
4608 /**
4609  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4610  * @x:  holds the state of this particular completion
4611  *
4612  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4613  *
4614  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4615  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4616  */
4617 void complete_all(struct completion *x)
4618 {
4619         unsigned long flags;
4620
4621         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4622         x->done += UINT_MAX/2;
4623         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4624         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4625 }
4626 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4627
4628 static inline long __sched
4629 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4630 {
4631         if (!x->done) {
4632                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4633
4634                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4635                 do {
4636                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4637                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4638                                 break;
4639                         }
4640                         __set_current_state(state);
4641                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4642                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4643                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4644                 } while (!x->done && timeout);
4645                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4646                 if (!x->done)
4647                         return timeout;
4648         }
4649         x->done--;
4650         return timeout ?: 1;
4651 }
4652
4653 static long __sched
4654 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4655 {
4656         might_sleep();
4657
4658         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4659         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4660         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4661         return timeout;
4662 }
4663
4664 /**
4665  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4666  * @x:  holds the state of this particular completion
4667  *
4668  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4669  * interruptible and there is no timeout.
4670  *
4671  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4672  * and interrupt capability. Also see complete().
4673  */
4674 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4675 {
4676         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4677 }
4678 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4679
4680 /**
4681  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4682  * @x:  holds the state of this particular completion
4683  * @timeout:  timeout value in jiffies
4684  *
4685  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4686  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4687  * interruptible.
4688  */
4689 unsigned long __sched
4690 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4691 {
4692         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4695
4696 /**
4697  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4698  * @x:  holds the state of this particular completion
4699  *
4700  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4701  * interruptible.
4702  */
4703 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4704 {
4705         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4706         if (t == -ERESTARTSYS)
4707                 return t;
4708         return 0;
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4711
4712 /**
4713  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4714  * @x:  holds the state of this particular completion
4715  * @timeout:  timeout value in jiffies
4716  *
4717  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4718  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4719  */
4720 long __sched
4721 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4722                                           unsigned long timeout)
4723 {
4724         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4725 }
4726 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4727
4728 /**
4729  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4730  * @x:  holds the state of this particular completion
4731  *
4732  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4733  * interrupted by a kill signal.
4734  */
4735 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4736 {
4737         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4738         if (t == -ERESTARTSYS)
4739                 return t;
4740         return 0;
4741 }
4742 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4743
4744 /**
4745  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4746  * @x:  holds the state of this particular completion
4747  * @timeout:  timeout value in jiffies
4748  *
4749  * This waits for either a completion of a specific task to be
4750  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4751  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4752  */
4753 long __sched
4754 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4755                                      unsigned long timeout)
4756 {
4757         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4758 }
4759 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4760
4761 /**
4762  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4763  *      @x:     completion structure
4764  *
4765  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4766  *               1 if a decrement succeeded.
4767  *
4768  *      If a completion is being used as a counting completion,
4769  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4770  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4771  *      is protecting is not available.
4772  */
4773 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4774 {
4775         unsigned long flags;
4776         int ret = 1;
4777
4778         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4779         if (!x->done)
4780                 ret = 0;
4781         else
4782                 x->done--;
4783         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4784         return ret;
4785 }
4786 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4787
4788 /**
4789  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4790  *      @x:     completion structure
4791  *
4792  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4793  *               1 if there are no waiters.
4794  *
4795  */
4796 bool completion_done(struct completion *x)
4797 {
4798         unsigned long flags;
4799         int ret = 1;
4800
4801         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4802         if (!x->done)
4803                 ret = 0;
4804         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4805         return ret;
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4808
4809 static long __sched
4810 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4811 {
4812         unsigned long flags;
4813         wait_queue_t wait;
4814
4815         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4816
4817         __set_current_state(state);
4818
4819         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4820         __add_wait_queue(q, &wait);
4821         spin_unlock(&q->lock);
4822         timeout = schedule_timeout(timeout);
4823         spin_lock_irq(&q->lock);
4824         __remove_wait_queue(q, &wait);
4825         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4826
4827         return timeout;
4828 }
4829
4830 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4831 {
4832         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4833 }
4834 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4835
4836 long __sched
4837 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4838 {
4839         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4840 }
4841 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4842
4843 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4844 {
4845         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4846 }
4847 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4848
4849 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4850 {
4851         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4852 }
4853 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4854
4855 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4856
4857 /*
4858  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4859  * @p: task
4860  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4861  *
4862  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4863  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4864  *
4865  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4866  */
4867 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4868 {
4869         int oldprio, on_rq, running;
4870         struct rq *rq;
4871         const struct sched_class *prev_class;
4872
4873         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4874
4875         rq = __task_rq_lock(p);
4876
4877         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4878         oldprio = p->prio;
4879         prev_class = p->sched_class;
4880         on_rq = p->on_rq;
4881         running = task_current(rq, p);
4882         if (on_rq)
4883                 dequeue_task(rq, p, 0);
4884         if (running)
4885                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4886
4887         if (rt_prio(prio))
4888                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4889         else
4890                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4891
4892         p->prio = prio;
4893
4894         if (running)
4895                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4896         if (on_rq)
4897                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4898
4899         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4900         __task_rq_unlock(rq);
4901 }
4902
4903 #endif
4904
4905 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4906 {
4907         int old_prio, delta, on_rq;
4908         unsigned long flags;
4909         struct rq *rq;
4910
4911         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4912                 return;
4913         /*
4914          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4915          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4916          */
4917         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4918         /*
4919          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4920          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4921          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4922          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4923          */
4924         if (task_has_rt_policy(p)) {
4925                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4926                 goto out_unlock;
4927         }
4928         on_rq = p->on_rq;
4929         if (on_rq)
4930                 dequeue_task(rq, p, 0);
4931
4932         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4933         set_load_weight(p);
4934         old_prio = p->prio;
4935         p->prio = effective_prio(p);
4936         delta = p->prio - old_prio;
4937
4938         if (on_rq) {
4939                 enqueue_task(rq, p, 0);
4940                 /*
4941                  * If the task increased its priority or is running and
4942                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4943                  */
4944                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4945                         resched_task(rq->curr);
4946         }
4947 out_unlock:
4948         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4949 }
4950 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4951
4952 /*
4953  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4954  * @p: task
4955  * @nice: nice value
4956  */
4957 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4958 {
4959         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4960         int nice_rlim = 20 - nice;
4961
4962         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4963                 capable(CAP_SYS_NICE));
4964 }
4965
4966 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4967
4968 /*
4969  * sys_nice - change the priority of the current process.
4970  * @increment: priority increment
4971  *
4972  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4973  * does similar things.
4974  */
4975 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4976 {
4977         long nice, retval;
4978
4979         /*
4980          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4981          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4982          * and we have a single winner.
4983          */
4984         if (increment < -40)
4985                 increment = -40;
4986         if (increment > 40)
4987                 increment = 40;
4988
4989         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4990         if (nice < -20)
4991                 nice = -20;
4992         if (nice > 19)
4993                 nice = 19;
4994
4995         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4996                 return -EPERM;
4997
4998         retval = security_task_setnice(current, nice);
4999         if (retval)
5000                 return retval;
5001
5002         set_user_nice(current, nice);
5003         return 0;
5004 }
5005
5006 #endif
5007
5008 /**
5009  * task_prio - return the priority value of a given task.
5010  * @p: the task in question.
5011  *
5012  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5013  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5014  * around 0, value goes from -16 to +15.
5015  */
5016 int task_prio(const struct task_struct *p)
5017 {
5018         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5019 }
5020
5021 /**
5022  * task_nice - return the nice value of a given task.
5023  * @p: the task in question.
5024  */
5025 int task_nice(const struct task_struct *p)
5026 {
5027         return TASK_NICE(p);
5028 }
5029 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5030
5031 /**
5032  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5033  * @cpu: the processor in question.
5034  */
5035 int idle_cpu(int cpu)
5036 {
5037         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5038 }
5039
5040 /**
5041  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5042  * @cpu: the processor in question.
5043  */
5044 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5045 {
5046         return cpu_rq(cpu)->idle;
5047 }
5048
5049 /**
5050  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5051  * @pid: the pid in question.
5052  */
5053 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5054 {
5055         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5056 }
5057
5058 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5059 static void
5060 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5061 {
5062         p->policy = policy;
5063         p->rt_priority = prio;
5064         p->normal_prio = normal_prio(p);
5065         /* we are holding p->pi_lock already */
5066         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5067         if (rt_prio(p->prio))
5068                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5069         else
5070                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5071         set_load_weight(p);
5072 }
5073
5074 /*
5075  * check the target process has a UID that matches the current process's
5076  */
5077 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5078 {
5079         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5080         bool match;
5081
5082         rcu_read_lock();
5083         pcred = __task_cred(p);
5084         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5085                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5086                          cred->euid == pcred->uid);
5087         else
5088                 match = false;
5089         rcu_read_unlock();
5090         return match;
5091 }
5092
5093 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5094                                 const struct sched_param *param, bool user)
5095 {
5096         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5097         unsigned long flags;
5098         const struct sched_class *prev_class;
5099         struct rq *rq;
5100         int reset_on_fork;
5101
5102         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5103         BUG_ON(in_interrupt());
5104 recheck:
5105         /* double check policy once rq lock held */
5106         if (policy < 0) {
5107                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5108                 policy = oldpolicy = p->policy;
5109         } else {
5110                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5111                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5112
5113                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5114                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5115                                 policy != SCHED_IDLE)
5116                         return -EINVAL;
5117         }
5118
5119         /*
5120          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5121          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5122          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5123          */
5124         if (param->sched_priority < 0 ||
5125             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5126             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5127                 return -EINVAL;
5128         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5129                 return -EINVAL;
5130
5131         /*
5132          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5133          */
5134         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5135                 if (rt_policy(policy)) {
5136                         unsigned long rlim_rtprio =
5137                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5138
5139                         /* can't set/change the rt policy */
5140                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5141                                 return -EPERM;
5142
5143                         /* can't increase priority */
5144                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5145                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5146                                 return -EPERM;
5147                 }
5148
5149                 /*
5150                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5151                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5152                  */
5153                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5154                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5155                                 return -EPERM;
5156                 }
5157
5158                 /* can't change other user's priorities */
5159                 if (!check_same_owner(p))
5160                         return -EPERM;
5161
5162                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5163                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5164                         return -EPERM;
5165         }
5166
5167         if (user) {
5168                 retval = security_task_setscheduler(p);
5169                 if (retval)
5170                         return retval;
5171         }
5172
5173         /*
5174          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5175          * changing the priority of the task:
5176          *
5177          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5178          * runqueue lock must be held.
5179          */
5180         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5181
5182         /*
5183          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5184          */
5185         if (p == rq->stop) {
5186                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5187                 return -EINVAL;
5188         }
5189
5190         /*
5191          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5192          */
5193         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5194                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5195
5196                 __task_rq_unlock(rq);
5197                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5198                 return 0;
5199         }
5200
5201 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5202         if (user) {
5203                 /*
5204                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5205                  * assigned.
5206                  */
5207                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5208                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5209                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5210                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5211                         return -EPERM;
5212                 }
5213         }
5214 #endif
5215
5216         /* recheck policy now with rq lock held */
5217         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5218                 policy = oldpolicy = -1;
5219                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5220                 goto recheck;
5221         }
5222         on_rq = p->on_rq;
5223         running = task_current(rq, p);
5224         if (on_rq)
5225                 deactivate_task(rq, p, 0);
5226         if (running)
5227                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5228
5229         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5230
5231         oldprio = p->prio;
5232         prev_class = p->sched_class;
5233         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5234
5235         if (running)
5236                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5237         if (on_rq)
5238                 activate_task(rq, p, 0);
5239
5240         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5241         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5242
5243         rt_mutex_adjust_pi(p);
5244
5245         return 0;
5246 }
5247
5248 /**
5249  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5250  * @p: the task in question.
5251  * @policy: new policy.
5252  * @param: structure containing the new RT priority.
5253  *
5254  * NOTE that the task may be already dead.
5255  */
5256 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5257                        const struct sched_param *param)
5258 {
5259         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5260 }
5261 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5262
5263 /**
5264  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5265  * @p: the task in question.
5266  * @policy: new policy.
5267  * @param: structure containing the new RT priority.
5268  *
5269  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5270  * current context has permission.  For example, this is needed in
5271  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5272  * but our caller might not have that capability.
5273  */
5274 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5275                                const struct sched_param *param)
5276 {
5277         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5278 }
5279
5280 static int
5281 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5282 {
5283         struct sched_param lparam;
5284         struct task_struct *p;
5285         int retval;
5286
5287         if (!param || pid < 0)
5288                 return -EINVAL;
5289         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5290                 return -EFAULT;
5291
5292         rcu_read_lock();
5293         retval = -ESRCH;
5294         p = find_process_by_pid(pid);
5295         if (p != NULL)
5296                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5297         rcu_read_unlock();
5298
5299         return retval;
5300 }
5301
5302 /**
5303  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5304  * @pid: the pid in question.
5305  * @policy: new policy.
5306  * @param: structure containing the new RT priority.
5307  */
5308 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5309                 struct sched_param __user *, param)
5310 {
5311         /* negative values for policy are not valid */
5312         if (policy < 0)
5313                 return -EINVAL;
5314
5315         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5316 }
5317
5318 /**
5319  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5320  * @pid: the pid in question.
5321  * @param: structure containing the new RT priority.
5322  */
5323 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5324 {
5325         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5326 }
5327
5328 /**
5329  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5330  * @pid: the pid in question.
5331  */
5332 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5333 {
5334         struct task_struct *p;
5335         int retval;
5336
5337         if (pid < 0)
5338                 return -EINVAL;
5339
5340         retval = -ESRCH;
5341         rcu_read_lock();
5342         p = find_process_by_pid(pid);
5343         if (p) {
5344                 retval = security_task_getscheduler(p);
5345                 if (!retval)
5346                         retval = p->policy
5347                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5348         }
5349         rcu_read_unlock();
5350         return retval;
5351 }
5352
5353 /**
5354  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5355  * @pid: the pid in question.
5356  * @param: structure containing the RT priority.
5357  */
5358 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5359 {
5360         struct sched_param lp;
5361         struct task_struct *p;
5362         int retval;
5363
5364         if (!param || pid < 0)
5365                 return -EINVAL;
5366
5367         rcu_read_lock();
5368         p = find_process_by_pid(pid);
5369         retval = -ESRCH;
5370         if (!p)
5371                 goto out_unlock;
5372
5373         retval = security_task_getscheduler(p);
5374         if (retval)
5375                 goto out_unlock;
5376
5377         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5378         rcu_read_unlock();
5379
5380         /*
5381          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5382          */
5383         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5384
5385         return retval;
5386
5387 out_unlock:
5388         rcu_read_unlock();
5389         return retval;
5390 }
5391
5392 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5393 {
5394         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5395         struct task_struct *p;
5396         int retval;
5397
5398         get_online_cpus();
5399         rcu_read_lock();
5400
5401         p = find_process_by_pid(pid);
5402         if (!p) {
5403                 rcu_read_unlock();
5404                 put_online_cpus();
5405                 return -ESRCH;
5406         }
5407
5408         /* Prevent p going away */
5409         get_task_struct(p);
5410         rcu_read_unlock();
5411
5412         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5413                 retval = -ENOMEM;
5414                 goto out_put_task;
5415         }
5416         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5417                 retval = -ENOMEM;
5418                 goto out_free_cpus_allowed;
5419         }
5420         retval = -EPERM;
5421         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5422                 goto out_unlock;
5423
5424         retval = security_task_setscheduler(p);
5425         if (retval)
5426                 goto out_unlock;
5427
5428         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5429         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5430 again:
5431         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5432
5433         if (!retval) {
5434                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5435                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5436                         /*
5437                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5438                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5439                          * cpuset's cpus_allowed
5440                          */
5441                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5442                         goto again;
5443                 }
5444         }
5445 out_unlock:
5446         free_cpumask_var(new_mask);
5447 out_free_cpus_allowed:
5448         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5449 out_put_task:
5450         put_task_struct(p);
5451         put_online_cpus();
5452         return retval;
5453 }
5454
5455 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5456                              struct cpumask *new_mask)
5457 {
5458         if (len < cpumask_size())
5459                 cpumask_clear(new_mask);
5460         else if (len > cpumask_size())
5461                 len = cpumask_size();
5462
5463         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5464 }
5465
5466 /**
5467  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5468  * @pid: pid of the process
5469  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5470  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5471  */
5472 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5473                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5474 {
5475         cpumask_var_t new_mask;
5476         int retval;
5477
5478         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5479                 return -ENOMEM;
5480
5481         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5482         if (retval == 0)
5483                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5484         free_cpumask_var(new_mask);
5485         return retval;
5486 }
5487
5488 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5489 {
5490         struct task_struct *p;
5491         unsigned long flags;
5492         int retval;
5493
5494         get_online_cpus();
5495         rcu_read_lock();
5496
5497         retval = -ESRCH;
5498         p = find_process_by_pid(pid);
5499         if (!p)
5500                 goto out_unlock;
5501
5502         retval = security_task_getscheduler(p);
5503         if (retval)
5504                 goto out_unlock;
5505
5506         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5507         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5508         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5509
5510 out_unlock:
5511         rcu_read_unlock();
5512         put_online_cpus();
5513
5514         return retval;
5515 }
5516
5517 /**
5518  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5519  * @pid: pid of the process
5520  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5521  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5522  */
5523 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5524                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5525 {
5526         int ret;
5527         cpumask_var_t mask;
5528
5529         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5530                 return -EINVAL;
5531         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5532                 return -EINVAL;
5533
5534         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5535                 return -ENOMEM;
5536
5537         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5538         if (ret == 0) {
5539                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5540
5541                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5542                         ret = -EFAULT;
5543                 else
5544                         ret = retlen;
5545         }
5546         free_cpumask_var(mask);
5547
5548         return ret;
5549 }
5550
5551 /**
5552  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5553  *
5554  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5555  * other threads running on this CPU then this function will return.
5556  */
5557 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5558 {
5559         struct rq *rq = this_rq_lock();
5560
5561         schedstat_inc(rq, yld_count);
5562         current->sched_class->yield_task(rq);
5563
5564         /*
5565          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5566          * no need to preempt or enable interrupts:
5567          */
5568         __release(rq->lock);
5569         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5570         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5571         preempt_enable_no_resched();
5572
5573         schedule();
5574
5575         return 0;
5576 }
5577
5578 static inline int should_resched(void)
5579 {
5580         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5581 }
5582
5583 static void __cond_resched(void)
5584 {
5585         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5586         schedule();
5587         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5588 }
5589
5590 int __sched _cond_resched(void)
5591 {
5592         if (should_resched()) {
5593                 __cond_resched();
5594                 return 1;
5595         }
5596         return 0;
5597 }
5598 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5599
5600 /*
5601  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5602  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5603  *
5604  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5605  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5606  * spin_unlock(), once by hand).
5607  */
5608 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5609 {
5610         int resched = should_resched();
5611         int ret = 0;
5612
5613         lockdep_assert_held(lock);
5614
5615         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5616                 spin_unlock(lock);
5617                 if (resched)
5618                         __cond_resched();
5619                 else
5620                         cpu_relax();
5621                 ret = 1;
5622                 spin_lock(lock);
5623         }
5624         return ret;
5625 }
5626 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5627
5628 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5629 {
5630         BUG_ON(!in_softirq());
5631
5632         if (should_resched()) {
5633                 local_bh_enable();
5634                 __cond_resched();
5635                 local_bh_disable();
5636                 return 1;
5637         }
5638         return 0;
5639 }
5640 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5641
5642 /**
5643  * yield - yield the current processor to other threads.
5644  *
5645  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5646  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5647  */
5648 void __sched yield(void)
5649 {
5650         set_current_state(TASK_RUNNING);
5651         sys_sched_yield();
5652 }
5653 EXPORT_SYMBOL(yield);
5654
5655 /**
5656  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5657  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5658  * processor it's on.
5659  * @p: target task
5660  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5661  *
5662  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5663  * can't go away on us before we can do any checks.
5664  *
5665  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5666  */
5667 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5668 {
5669         struct task_struct *curr = current;
5670         struct rq *rq, *p_rq;
5671         unsigned long flags;
5672         bool yielded = 0;
5673
5674         local_irq_save(flags);
5675         rq = this_rq();
5676
5677 again:
5678         p_rq = task_rq(p);
5679         double_rq_lock(rq, p_rq);
5680         while (task_rq(p) != p_rq) {
5681                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5682                 goto again;
5683         }
5684
5685         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5686                 goto out;
5687
5688         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5689                 goto out;
5690
5691         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5692                 goto out;
5693
5694         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5695         if (yielded) {
5696                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5697                 /*
5698                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5699                  * fairness.
5700                  */
5701                 if (preempt && rq != p_rq)
5702                         resched_task(p_rq->curr);
5703         }
5704
5705 out:
5706         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5707         local_irq_restore(flags);
5708
5709         if (yielded)
5710                 schedule();
5711
5712         return yielded;
5713 }
5714 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5715
5716 /*
5717  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5718  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5719  */
5720 void __sched io_schedule(void)
5721 {
5722         struct rq *rq = raw_rq();
5723
5724         delayacct_blkio_start();
5725         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5726         blk_flush_plug(current);
5727         current->in_iowait = 1;
5728         schedule();
5729         current->in_iowait = 0;
5730         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5731         delayacct_blkio_end();
5732 }
5733 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5734
5735 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5736 {
5737         struct rq *rq = raw_rq();
5738         long ret;
5739
5740         delayacct_blkio_start();
5741         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5742         blk_flush_plug(current);
5743         current->in_iowait = 1;
5744         ret = schedule_timeout(timeout);
5745         current->in_iowait = 0;
5746         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5747         delayacct_blkio_end();
5748         return ret;
5749 }
5750
5751 /**
5752  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5753  * @policy: scheduling class.
5754  *
5755  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5756  * by a given scheduling class.
5757  */
5758 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5759 {
5760         int ret = -EINVAL;
5761
5762         switch (policy) {
5763         case SCHED_FIFO:
5764         case SCHED_RR:
5765                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5766                 break;
5767         case SCHED_NORMAL:
5768         case SCHED_BATCH:
5769         case SCHED_IDLE:
5770                 ret = 0;
5771                 break;
5772         }
5773         return ret;
5774 }
5775
5776 /**
5777  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5778  * @policy: scheduling class.
5779  *
5780  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5781  * by a given scheduling class.
5782  */
5783 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5784 {
5785         int ret = -EINVAL;
5786
5787         switch (policy) {
5788         case SCHED_FIFO:
5789         case SCHED_RR:
5790                 ret = 1;
5791                 break;
5792         case SCHED_NORMAL:
5793         case SCHED_BATCH:
5794         case SCHED_IDLE:
5795                 ret = 0;
5796         }
5797         return ret;
5798 }
5799
5800 /**
5801  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5802  * @pid: pid of the process.
5803  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5804  *
5805  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5806  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5807  */
5808 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5809                 struct timespec __user *, interval)
5810 {
5811         struct task_struct *p;
5812         unsigned int time_slice;
5813         unsigned long flags;
5814         struct rq *rq;
5815         int retval;
5816         struct timespec t;
5817
5818         if (pid < 0)
5819                 return -EINVAL;
5820
5821         retval = -ESRCH;
5822         rcu_read_lock();
5823         p = find_process_by_pid(pid);
5824         if (!p)
5825                 goto out_unlock;
5826
5827         retval = security_task_getscheduler(p);
5828         if (retval)
5829                 goto out_unlock;
5830
5831         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5832         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5833         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5834
5835         rcu_read_unlock();
5836         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5837         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5838         return retval;
5839
5840 out_unlock:
5841         rcu_read_unlock();
5842         return retval;
5843 }
5844
5845 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5846
5847 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5848 {
5849         unsigned long free = 0;
5850         unsigned state;
5851
5852         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5853         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5854                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5855 #if BITS_PER_LONG == 32
5856         if (state == TASK_RUNNING)
5857                 printk(KERN_CONT " running  ");
5858         else
5859                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5860 #else
5861         if (state == TASK_RUNNING)
5862                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5863         else
5864                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5865 #endif
5866 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5867         free = stack_not_used(p);
5868 #endif
5869         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5870                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5871                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5872
5873         show_stack(p, NULL);
5874 }
5875
5876 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5877 {
5878         struct task_struct *g, *p;
5879
5880 #if BITS_PER_LONG == 32
5881         printk(KERN_INFO
5882                 "  task                PC stack   pid father\n");
5883 #else
5884         printk(KERN_INFO
5885                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5886 #endif
5887         read_lock(&tasklist_lock);
5888         do_each_thread(g, p) {
5889                 /*
5890                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5891                  * console might take a lot of time:
5892                  */
5893                 touch_nmi_watchdog();
5894                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5895                         sched_show_task(p);
5896         } while_each_thread(g, p);
5897
5898         touch_all_softlockup_watchdogs();
5899
5900 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5901         sysrq_sched_debug_show();
5902 #endif
5903         read_unlock(&tasklist_lock);
5904         /*
5905          * Only show locks if all tasks are dumped:
5906          */
5907         if (!state_filter)
5908                 debug_show_all_locks();
5909 }
5910
5911 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5912 {
5913         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5914 }
5915
5916 /**
5917  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5918  * @idle: task in question
5919  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5920  *
5921  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5922  * flag, to make booting more robust.
5923  */
5924 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5925 {
5926         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5927         unsigned long flags;
5928
5929         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5930
5931         __sched_fork(idle);
5932         idle->state = TASK_RUNNING;
5933         idle->se.exec_start = sched_clock();
5934
5935         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5936         /*
5937          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5938          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5939          * lockdep check in task_group() will fail.
5940          *
5941          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5942          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5943          *
5944          * Silence PROVE_RCU
5945          */
5946         rcu_read_lock();
5947         __set_task_cpu(idle, cpu);
5948         rcu_read_unlock();
5949
5950         rq->curr = rq->idle = idle;
5951 #if defined(CONFIG_SMP)
5952         idle->on_cpu = 1;
5953 #endif
5954         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5955
5956         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5957         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5958
5959         /*
5960          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5961          */
5962         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5963         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5964 }
5965
5966 /*
5967  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5968  * indicates which cpus entered this state. This is used
5969  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5970  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5971  * always be CPU_BITS_NONE.
5972  */
5973 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5974
5975 /*
5976  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5977  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5978  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5979  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5980  * number of CPUs.
5981  *
5982  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5983  */
5984 static int get_update_sysctl_factor(void)
5985 {
5986         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5987         unsigned int factor;
5988
5989         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5990         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5991                 factor = 1;
5992                 break;
5993         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5994                 factor = cpus;
5995                 break;
5996         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5997         default:
5998                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5999                 break;
6000         }
6001
6002         return factor;
6003 }
6004
6005 static void update_sysctl(void)
6006 {
6007         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6008
6009 #define SET_SYSCTL(name) \
6010         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6011         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6012         SET_SYSCTL(sched_latency);
6013         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6014 #undef SET_SYSCTL
6015 }
6016
6017 static inline void sched_init_granularity(void)
6018 {
6019         update_sysctl();
6020 }
6021
6022 #ifdef CONFIG_SMP
6023 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6024 {
6025         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6026                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6027         else {
6028                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6029                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6030         }
6031 }
6032
6033 /*
6034  * This is how migration works:
6035  *
6036  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6037  *    stop_one_cpu().
6038  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6039  *    off the CPU)
6040  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6041  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6042  *    it and puts it into the right queue.
6043  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6044  *    is done.
6045  */
6046
6047 /*
6048  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6049  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6050  * is removed from the allowed bitmask.
6051  *
6052  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6053  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6054  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6055  */
6056 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6057 {
6058         unsigned long flags;
6059         struct rq *rq;
6060         unsigned int dest_cpu;
6061         int ret = 0;
6062
6063         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6064
6065         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6066                 goto out;
6067
6068         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6069                 ret = -EINVAL;
6070                 goto out;
6071         }
6072
6073         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6074                 ret = -EINVAL;
6075                 goto out;
6076         }
6077
6078         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6079
6080         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6081         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6082                 goto out;
6083
6084         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6085         if (p->on_rq) {
6086                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6087                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6088                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6089                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6090                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6091                 return 0;
6092         }
6093 out:
6094         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6095
6096         return ret;
6097 }
6098 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6099
6100 /*
6101  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6102  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6103  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6104  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6105  *
6106  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6107  * as the task is no longer on this CPU.
6108  *
6109  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6110  */
6111 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6112 {
6113         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6114         int ret = 0;
6115
6116         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6117                 return ret;
6118
6119         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6120         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6121
6122         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6123         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6124         /* Already moved. */
6125         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6126                 goto done;
6127         /* Affinity changed (again). */
6128         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6129                 goto fail;
6130
6131         /*
6132          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6133          * placed properly.
6134          */
6135         if (p->on_rq) {
6136                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6137                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6138                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6139                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6140         }
6141 done:
6142         ret = 1;
6143 fail:
6144         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6145         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6146         return ret;
6147 }
6148
6149 /*
6150  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6151  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6152  * 'pushing' onto another runqueue.
6153  */
6154 static int migration_cpu_stop(void *data)
6155 {
6156         struct migration_arg *arg = data;
6157
6158         /*
6159          * The original target cpu might have gone down and we might
6160          * be on another cpu but it doesn't matter.
6161          */
6162         local_irq_disable();
6163         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6164         local_irq_enable();
6165         return 0;
6166 }
6167
6168 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6169
6170 /*
6171  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6172  * offline.
6173  */
6174 void idle_task_exit(void)
6175 {
6176         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6177
6178         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6179
6180         if (mm != &init_mm)
6181                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6182         mmdrop(mm);
6183 }
6184
6185 /*
6186  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6187  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6188  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6189  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6190  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6191  */
6192 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6193 {
6194         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6195
6196         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6197         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6198 }
6199
6200 /*
6201  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6202  */
6203 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6204 {
6205         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6206         rq->calc_load_active = 0;
6207 }
6208
6209 /*
6210  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6211  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6212  *
6213  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6214  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6215  * because of lock validation efforts.
6216  */
6217 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6218 {
6219         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6220         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6221         int dest_cpu;
6222
6223         /*
6224          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6225          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6226          *
6227          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6228          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6229          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6230          * done here.
6231          */
6232         rq->stop = NULL;
6233
6234         for ( ; ; ) {
6235                 /*
6236                  * There's this thread running, bail when that's the only
6237                  * remaining thread.
6238                  */
6239                 if (rq->nr_running == 1)
6240                         break;
6241
6242                 next = pick_next_task(rq);
6243                 BUG_ON(!next);
6244                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6245
6246                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6247                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6248                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6249
6250                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6251
6252                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6253         }
6254
6255         rq->stop = stop;
6256 }
6257
6258 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6259
6260 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6261
6262 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6263         {
6264                 .procname       = "sched_domain",
6265                 .mode           = 0555,
6266         },
6267         {}
6268 };
6269
6270 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6271         {
6272                 .procname       = "kernel",
6273                 .mode           = 0555,
6274                 .child          = sd_ctl_dir,
6275         },
6276         {}
6277 };
6278
6279 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6280 {
6281         struct ctl_table *entry =
6282                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6283
6284         return entry;
6285 }
6286
6287 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6288 {
6289         struct ctl_table *entry;
6290
6291         /*
6292          * In the intermediate directories, both the child directory and
6293          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6294          * will always be set. In the lowest directory the names are
6295          * static strings and all have proc handlers.
6296          */
6297         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6298                 if (entry->child)
6299                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6300                 if (entry->proc_handler == NULL)
6301                         kfree(entry->procname);
6302         }
6303
6304         kfree(*tablep);
6305         *tablep = NULL;
6306 }
6307
6308 static void
6309 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6310                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6311                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6312 {
6313         entry->procname = procname;
6314         entry->data = data;
6315         entry->maxlen = maxlen;
6316         entry->mode = mode;
6317         entry->proc_handler = proc_handler;
6318 }
6319
6320 static struct ctl_table *
6321 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6322 {
6323         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6324
6325         if (table == NULL)
6326                 return NULL;
6327
6328         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6329                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6330         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6331                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6332         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6333                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6334         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6335                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6336         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6337                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6338         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6339                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6340         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6341                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6342         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6343                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6344         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6345                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6346         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6347                 &sd->cache_nice_tries,
6348                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6349         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6350                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6351         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6352                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6353         /* &table[12] is terminator */
6354
6355         return table;
6356 }
6357
6358 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6359 {
6360         struct ctl_table *entry, *table;
6361         struct sched_domain *sd;
6362         int domain_num = 0, i;
6363         char buf[32];
6364
6365         for_each_domain(cpu, sd)
6366                 domain_num++;
6367         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6368         if (table == NULL)
6369                 return NULL;
6370
6371         i = 0;
6372         for_each_domain(cpu, sd) {
6373                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6374                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6375                 entry->mode = 0555;
6376                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6377                 entry++;
6378                 i++;
6379         }
6380         return table;
6381 }
6382
6383 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6384 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6385 {
6386         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6387         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6388         char buf[32];
6389
6390         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6391         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6392
6393         if (entry == NULL)
6394                 return;
6395
6396         for_each_possible_cpu(i) {
6397                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6398                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6399                 entry->mode = 0555;
6400                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6401                 entry++;
6402         }
6403
6404         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6405         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6406 }
6407
6408 /* may be called multiple times per register */
6409 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6410 {
6411         if (sd_sysctl_header)
6412                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6413         sd_sysctl_header = NULL;
6414         if (sd_ctl_dir[0].child)
6415                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6416 }
6417 #else
6418 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6419 {
6420 }
6421 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6422 {
6423 }
6424 #endif
6425
6426 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6427 {
6428         if (!rq->online) {
6429                 const struct sched_class *class;
6430
6431                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6432                 rq->online = 1;
6433
6434                 for_each_class(class) {
6435                         if (class->rq_online)
6436                                 class->rq_online(rq);
6437                 }
6438         }
6439 }
6440
6441 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6442 {
6443         if (rq->online) {
6444                 const struct sched_class *class;
6445
6446                 for_each_class(class) {
6447                         if (class->rq_offline)
6448                                 class->rq_offline(rq);
6449                 }
6450
6451                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6452                 rq->online = 0;
6453         }
6454 }
6455
6456 /*
6457  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6458  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6459  */
6460 static int __cpuinit
6461 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6462 {
6463         int cpu = (long)hcpu;
6464         unsigned long flags;
6465         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6466
6467         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6468
6469         case CPU_UP_PREPARE:
6470                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6471                 break;
6472
6473         case CPU_ONLINE:
6474                 /* Update our root-domain */
6475                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6476                 if (rq->rd) {
6477                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6478
6479                         set_rq_online(rq);
6480                 }
6481                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6482                 break;
6483
6484 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6485         case CPU_DYING:
6486                 sched_ttwu_pending();
6487                 /* Update our root-domain */
6488                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6489                 if (rq->rd) {
6490                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6491                         set_rq_offline(rq);
6492                 }
6493                 migrate_tasks(cpu);
6494                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6495                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6496
6497                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6498                 calc_global_load_remove(rq);
6499                 break;
6500 #endif
6501         }
6502
6503         update_max_interval();
6504
6505         return NOTIFY_OK;
6506 }
6507
6508 /*
6509  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6510  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6511  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6512  */
6513 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6514         .notifier_call = migration_call,
6515         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6516 };
6517
6518 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6519                                       unsigned long action, void *hcpu)
6520 {
6521         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6522         case CPU_ONLINE:
6523         case CPU_DOWN_FAILED:
6524                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6525                 return NOTIFY_OK;
6526         default:
6527                 return NOTIFY_DONE;
6528         }
6529 }
6530
6531 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6532                                         unsigned long action, void *hcpu)
6533 {
6534         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6535         case CPU_DOWN_PREPARE:
6536                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6537                 return NOTIFY_OK;
6538         default:
6539                 return NOTIFY_DONE;
6540         }
6541 }
6542
6543 static int __init migration_init(void)
6544 {
6545         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6546         int err;
6547
6548         /* Initialize migration for the boot CPU */
6549         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6550         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6551         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6552         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6553
6554         /* Register cpu active notifiers */
6555         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6556         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6557
6558         return 0;
6559 }
6560 early_initcall(migration_init);
6561 #endif
6562
6563 #ifdef CONFIG_SMP
6564
6565 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6566
6567 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6568
6569 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6570
6571 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6572 {
6573         sched_domain_debug_enabled = 1;
6574
6575         return 0;
6576 }
6577 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6578
6579 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6580                                   struct cpumask *groupmask)
6581 {
6582         struct sched_group *group = sd->groups;
6583         char str[256];
6584
6585         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6586         cpumask_clear(groupmask);
6587
6588         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6589
6590         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6591                 printk("does not load-balance\n");
6592                 if (sd->parent)
6593                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6594                                         " has parent");
6595                 return -1;
6596         }
6597
6598         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6599
6600         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6601                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6602                                 "CPU%d\n", cpu);
6603         }
6604         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6605                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6606                                 " CPU%d\n", cpu);
6607         }
6608
6609         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6610         do {
6611                 if (!group) {
6612                         printk("\n");
6613                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6614                         break;
6615                 }
6616
6617                 if (!group->sgp->power) {
6618                         printk(KERN_CONT "\n");
6619                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6620                                         "set\n");
6621                         break;
6622                 }
6623
6624                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6625                         printk(KERN_CONT "\n");
6626                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6627                         break;
6628                 }
6629
6630                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6631                         printk(KERN_CONT "\n");
6632                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6633                         break;
6634                 }
6635
6636                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6637
6638                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6639
6640                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6641                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6642                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6643                                 group->sgp->power);
6644                 }
6645
6646                 group = group->next;
6647         } while (group != sd->groups);
6648         printk(KERN_CONT "\n");
6649
6650         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6651                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6652
6653         if (sd->parent &&
6654             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6655                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6656                         "of domain->span\n");
6657         return 0;
6658 }
6659
6660 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6661 {
6662         int level = 0;
6663
6664         if (!sched_domain_debug_enabled)
6665                 return;
6666
6667         if (!sd) {
6668                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6669                 return;
6670         }
6671
6672         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6673
6674         for (;;) {
6675                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6676                         break;
6677                 level++;
6678                 sd = sd->parent;
6679                 if (!sd)
6680                         break;
6681         }
6682 }
6683 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6684 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6685 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6686
6687 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6688 {
6689         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6690                 return 1;
6691
6692         /* Following flags need at least 2 groups */
6693         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6694                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6695                          SD_BALANCE_FORK |
6696                          SD_BALANCE_EXEC |
6697                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6698                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6699                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6700                         return 0;
6701         }
6702
6703         /* Following flags don't use groups */
6704         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6705                 return 0;
6706
6707         return 1;
6708 }
6709
6710 static int
6711 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6712 {
6713         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6714
6715         if (sd_degenerate(parent))
6716                 return 1;
6717
6718         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6719                 return 0;
6720
6721         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6722         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6723                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6724                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6725                                 SD_BALANCE_FORK |
6726                                 SD_BALANCE_EXEC |
6727                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6728                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6729                 if (nr_node_ids == 1)
6730                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6731         }
6732         if (~cflags & pflags)
6733                 return 0;
6734
6735         return 1;
6736 }
6737
6738 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6739 {
6740         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6741
6742         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6743         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6744         free_cpumask_var(rd->online);
6745         free_cpumask_var(rd->span);
6746         kfree(rd);
6747 }
6748
6749 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6750 {
6751         struct root_domain *old_rd = NULL;
6752         unsigned long flags;
6753
6754         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6755
6756         if (rq->rd) {
6757                 old_rd = rq->rd;
6758
6759                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6760                         set_rq_offline(rq);
6761
6762                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6763
6764                 /*
6765                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6766                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6767                  * in this function:
6768                  */
6769                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6770                         old_rd = NULL;
6771         }
6772
6773         atomic_inc(&rd->refcount);
6774         rq->rd = rd;
6775
6776         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6777         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6778                 set_rq_online(rq);
6779
6780         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6781
6782         if (old_rd)
6783                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6784 }
6785
6786 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6787 {
6788         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6789
6790         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6791                 goto out;
6792         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6793                 goto free_span;
6794         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6795                 goto free_online;
6796
6797         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6798                 goto free_rto_mask;
6799         return 0;
6800
6801 free_rto_mask:
6802         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6803 free_online:
6804         free_cpumask_var(rd->online);
6805 free_span:
6806         free_cpumask_var(rd->span);
6807 out:
6808         return -ENOMEM;
6809 }
6810
6811 static void init_defrootdomain(void)
6812 {
6813         init_rootdomain(&def_root_domain);
6814
6815         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6816 }
6817
6818 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6819 {
6820         struct root_domain *rd;
6821
6822         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6823         if (!rd)
6824                 return NULL;
6825
6826         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6827                 kfree(rd);
6828                 return NULL;
6829         }
6830
6831         return rd;
6832 }
6833
6834 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
6835 {
6836         struct sched_group *tmp, *first;
6837
6838         if (!sg)
6839                 return;
6840
6841         first = sg;
6842         do {
6843                 tmp = sg->next;
6844
6845                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
6846                         kfree(sg->sgp);
6847
6848                 kfree(sg);
6849                 sg = tmp;
6850         } while (sg != first);
6851 }
6852
6853 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6854 {
6855         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6856
6857         /*
6858          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6859          * nuke them all.
6860          */
6861         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6862                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6863         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6864                 kfree(sd->groups->sgp);
6865                 kfree(sd->groups);
6866         }
6867         kfree(sd);
6868 }
6869
6870 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6871 {
6872         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6873 }
6874
6875 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6876 {
6877         for (; sd; sd = sd->parent)
6878                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6879 }
6880
6881 /*
6882  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6883  * hold the hotplug lock.
6884  */
6885 static void
6886 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6887 {
6888         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6889         struct sched_domain *tmp;
6890
6891         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6892         for (tmp = sd; tmp; ) {
6893                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6894                 if (!parent)
6895                         break;
6896
6897                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6898                         tmp->parent = parent->parent;
6899                         if (parent->parent)
6900                                 parent->parent->child = tmp;
6901                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6902                 } else
6903                         tmp = tmp->parent;
6904         }
6905
6906         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6907                 tmp = sd;
6908                 sd = sd->parent;
6909                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6910                 if (sd)
6911                         sd->child = NULL;
6912         }
6913
6914         sched_domain_debug(sd, cpu);
6915
6916         rq_attach_root(rq, rd);
6917         tmp = rq->sd;
6918         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6919         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6920 }
6921
6922 /* cpus with isolated domains */
6923 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6924
6925 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6926 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6927 {
6928         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6929         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6930         return 1;
6931 }
6932
6933 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6934
6935 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6936
6937 #ifdef CONFIG_NUMA
6938
6939 /**
6940  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6941  * @node: node whose sched_domain we're building
6942  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6943  *
6944  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6945  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6946  *
6947  * Should use nodemask_t.
6948  */
6949 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6950 {
6951         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6952
6953         min_val = INT_MAX;
6954
6955         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6956                 /* Start at @node */
6957                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6958
6959                 if (!nr_cpus_node(n))
6960                         continue;
6961
6962                 /* Skip already used nodes */
6963                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6964                         continue;
6965
6966                 /* Simple min distance search */
6967                 val = node_distance(node, n);
6968
6969                 if (val < min_val) {
6970                         min_val = val;
6971                         best_node = n;
6972                 }
6973         }
6974
6975         if (best_node != -1)
6976                 node_set(best_node, *used_nodes);
6977         return best_node;
6978 }
6979
6980 /**
6981  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6982  * @node: node whose cpumask we're constructing
6983  * @span: resulting cpumask
6984  *
6985  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6986  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6987  * out optimally.
6988  */
6989 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6990 {
6991         nodemask_t used_nodes;
6992         int i;
6993
6994         cpumask_clear(span);
6995         nodes_clear(used_nodes);
6996
6997         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6998         node_set(node, used_nodes);
6999
7000         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7001                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7002                 if (next_node < 0)
7003                         break;
7004                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7005         }
7006 }
7007
7008 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7009 {
7010         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7011
7012         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7013
7014         return sched_domains_tmpmask;
7015 }
7016
7017 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7018 {
7019         return cpu_possible_mask;
7020 }
7021 #endif /* CONFIG_NUMA */
7022
7023 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7024 {
7025         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7026 }
7027
7028 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7029
7030 struct sd_data {
7031         struct sched_domain **__percpu sd;
7032         struct sched_group **__percpu sg;
7033         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7034 };
7035
7036 struct s_data {
7037         struct sched_domain ** __percpu sd;
7038         struct root_domain      *rd;
7039 };
7040
7041 enum s_alloc {
7042         sa_rootdomain,
7043         sa_sd,
7044         sa_sd_storage,
7045         sa_none,
7046 };
7047
7048 struct sched_domain_topology_level;
7049
7050 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7051 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7052
7053 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7054
7055 struct sched_domain_topology_level {
7056         sched_domain_init_f init;
7057         sched_domain_mask_f mask;
7058         int                 flags;
7059         struct sd_data      data;
7060 };
7061
7062 static int
7063 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7064 {
7065         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7066         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7067         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7068         struct sd_data *sdd = sd->private;
7069         struct sched_domain *child;
7070         int i;
7071
7072         cpumask_clear(covered);
7073
7074         for_each_cpu(i, span) {
7075                 struct cpumask *sg_span;
7076
7077                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7078                         continue;
7079
7080                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7081                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7082
7083                 if (!sg)
7084                         goto fail;
7085
7086                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7087
7088                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7089                 if (child->child) {
7090                         child = child->child;
7091                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7092                 } else
7093                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7094
7095                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7096
7097                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7098                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7099
7100                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7101                         groups = sg;
7102
7103                 if (!first)
7104                         first = sg;
7105                 if (last)
7106                         last->next = sg;
7107                 last = sg;
7108                 last->next = first;
7109         }
7110         sd->groups = groups;
7111
7112         return 0;
7113
7114 fail:
7115         free_sched_groups(first, 0);
7116
7117         return -ENOMEM;
7118 }
7119
7120 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7121 {
7122         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7123         struct sched_domain *child = sd->child;
7124
7125         if (child)
7126                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7127
7128         if (sg) {
7129                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7130                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7131                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7132         }
7133
7134         return cpu;
7135 }
7136
7137 /*
7138  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7139  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7140  * and ->cpu_power to 0.
7141  *
7142  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7143  */
7144 static int
7145 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7146 {
7147         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7148         struct sd_data *sdd = sd->private;
7149         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7150         struct cpumask *covered;
7151         int i;
7152
7153         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7154         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7155
7156         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7157                 return 0;
7158
7159         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7160         covered = sched_domains_tmpmask;
7161
7162         cpumask_clear(covered);
7163
7164         for_each_cpu(i, span) {
7165                 struct sched_group *sg;
7166                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7167                 int j;
7168
7169                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7170                         continue;
7171
7172                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7173                 sg->sgp->power = 0;
7174
7175                 for_each_cpu(j, span) {
7176                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7177                                 continue;
7178
7179                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7180                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7181                 }
7182
7183                 if (!first)
7184                         first = sg;
7185                 if (last)
7186                         last->next = sg;
7187                 last = sg;
7188         }
7189         last->next = first;
7190
7191         return 0;
7192 }
7193
7194 /*
7195  * Initialize sched groups cpu_power.
7196  *
7197  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7198  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7199  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7200  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7201  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7202  * less cpu_power.
7203  */
7204 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7205 {
7206         struct sched_group *sg = sd->groups;
7207
7208         WARN_ON(!sd || !sg);
7209
7210         do {
7211                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7212                 sg = sg->next;
7213         } while (sg != sd->groups);
7214
7215         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7216                 return;
7217
7218         update_group_power(sd, cpu);
7219 }
7220
7221 /*
7222  * Initializers for schedule domains
7223  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7224  */
7225
7226 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7227 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7228 #else
7229 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7230 #endif
7231
7232 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7233 static noinline struct sched_domain *                                   \
7234 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7235 {                                                                       \
7236         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7237         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7238         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7239         sd->private = &tl->data;                                        \
7240         return sd;                                                      \
7241 }
7242
7243 SD_INIT_FUNC(CPU)
7244 #ifdef CONFIG_NUMA
7245  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7246  SD_INIT_FUNC(NODE)
7247 #endif
7248 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7249  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7250 #endif
7251 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7252  SD_INIT_FUNC(MC)
7253 #endif
7254 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7255  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7256 #endif
7257
7258 static int default_relax_domain_level = -1;
7259 int sched_domain_level_max;
7260
7261 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7262 {
7263         unsigned long val;
7264
7265         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7266         if (val < sched_domain_level_max)
7267                 default_relax_domain_level = val;
7268
7269         return 1;
7270 }
7271 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7272
7273 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7274                                  struct sched_domain_attr *attr)
7275 {
7276         int request;
7277
7278         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7279                 if (default_relax_domain_level < 0)
7280                         return;
7281                 else
7282                         request = default_relax_domain_level;
7283         } else
7284                 request = attr->relax_domain_level;
7285         if (request < sd->level) {
7286                 /* turn off idle balance on this domain */
7287                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7288         } else {
7289                 /* turn on idle balance on this domain */
7290                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7291         }
7292 }
7293
7294 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7295 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7296
7297 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7298                                  const struct cpumask *cpu_map)
7299 {
7300         switch (what) {
7301         case sa_rootdomain:
7302                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7303                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7304         case sa_sd:
7305                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7306         case sa_sd_storage:
7307                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7308         case sa_none:
7309                 break;
7310         }
7311 }
7312
7313 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7314                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7315 {
7316         memset(d, 0, sizeof(*d));
7317
7318         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7319                 return sa_sd_storage;
7320         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7321         if (!d->sd)
7322                 return sa_sd_storage;
7323         d->rd = alloc_rootdomain();
7324         if (!d->rd)
7325                 return sa_sd;
7326         return sa_rootdomain;
7327 }
7328
7329 /*
7330  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7331  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7332  * will not free the data we're using.
7333  */
7334 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7335 {
7336         struct sd_data *sdd = sd->private;
7337
7338         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7339         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7340
7341         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7342                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7343
7344         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7345                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7346 }
7347
7348 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7349 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7350 {
7351         return topology_thread_cpumask(cpu);
7352 }
7353 #endif
7354
7355 /*
7356  * Topology list, bottom-up.
7357  */
7358 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7359 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7360         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7361 #endif
7362 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7363         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7364 #endif
7365 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7366         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7367 #endif
7368         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7369 #ifdef CONFIG_NUMA
7370         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7371         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7372 #endif
7373         { NULL, },
7374 };
7375
7376 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7377
7378 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7379 {
7380         struct sched_domain_topology_level *tl;
7381         int j;
7382
7383         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7384                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7385
7386                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7387                 if (!sdd->sd)
7388                         return -ENOMEM;
7389
7390                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7391                 if (!sdd->sg)
7392                         return -ENOMEM;
7393
7394                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7395                 if (!sdd->sgp)
7396                         return -ENOMEM;
7397
7398                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7399                         struct sched_domain *sd;
7400                         struct sched_group *sg;
7401                         struct sched_group_power *sgp;
7402
7403                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7404                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7405                         if (!sd)
7406                                 return -ENOMEM;
7407
7408                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7409
7410                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7411                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7412                         if (!sg)
7413                                 return -ENOMEM;
7414
7415                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7416
7417                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7418                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7419                         if (!sgp)
7420                                 return -ENOMEM;
7421
7422                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7423                 }
7424         }
7425
7426         return 0;
7427 }
7428
7429 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7430 {
7431         struct sched_domain_topology_level *tl;
7432         int j;
7433
7434         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7435                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7436
7437                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7438                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7439                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7440                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
7441                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7442                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7443                 }
7444                 free_percpu(sdd->sd);
7445                 free_percpu(sdd->sg);
7446                 free_percpu(sdd->sgp);
7447         }
7448 }
7449
7450 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7451                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7452                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7453                 int cpu)
7454 {
7455         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7456         if (!sd)
7457                 return child;
7458
7459         set_domain_attribute(sd, attr);
7460         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7461         if (child) {
7462                 sd->level = child->level + 1;
7463                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7464                 child->parent = sd;
7465         }
7466         sd->child = child;
7467
7468         return sd;
7469 }
7470
7471 /*
7472  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7473  * to the individual cpus
7474  */
7475 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7476                                struct sched_domain_attr *attr)
7477 {
7478         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7479         struct sched_domain *sd;
7480         struct s_data d;
7481         int i, ret = -ENOMEM;
7482
7483         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7484         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7485                 goto error;
7486
7487         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7488         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7489                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7490
7491                 sd = NULL;
7492                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7493                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7494                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7495                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7496                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7497                                 break;
7498                 }
7499
7500                 while (sd->child)
7501                         sd = sd->child;
7502
7503                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7504         }
7505
7506         /* Build the groups for the domains */
7507         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7508                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7509                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7510                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7511                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7512                                         goto error;
7513                         } else {
7514                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7515                                         goto error;
7516                         }
7517                 }
7518         }
7519
7520         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7521         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7522                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7523                         continue;
7524
7525                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7526                         claim_allocations(i, sd);
7527                         init_sched_groups_power(i, sd);
7528                 }
7529         }
7530
7531         /* Attach the domains */
7532         rcu_read_lock();
7533         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7534                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7535                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7536         }
7537         rcu_read_unlock();
7538
7539         ret = 0;
7540 error:
7541         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7542         return ret;
7543 }
7544
7545 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7546 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7547 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7548                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7549
7550 /*
7551  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7552  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7553  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7554  */
7555 static cpumask_var_t fallback_doms;
7556
7557 /*
7558  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7559  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7560  * or 0 if it stayed the same.
7561  */
7562 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7563 {
7564         return 0;
7565 }
7566
7567 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7568 {
7569         int i;
7570         cpumask_var_t *doms;
7571
7572         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7573         if (!doms)
7574                 return NULL;
7575         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7576                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7577                         free_sched_domains(doms, i);
7578                         return NULL;
7579                 }
7580         }
7581         return doms;
7582 }
7583
7584 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7585 {
7586         unsigned int i;
7587         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7588                 free_cpumask_var(doms[i]);
7589         kfree(doms);
7590 }
7591
7592 /*
7593  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7594  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7595  * exclude other special cases in the future.
7596  */
7597 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7598 {
7599         int err;
7600
7601         arch_update_cpu_topology();
7602         ndoms_cur = 1;
7603         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7604         if (!doms_cur)
7605                 doms_cur = &fallback_doms;
7606         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7607         dattr_cur = NULL;
7608         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7609         register_sched_domain_sysctl();
7610
7611         return err;
7612 }
7613
7614 /*
7615  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7616  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7617  */
7618 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7619 {
7620         int i;
7621
7622         rcu_read_lock();
7623         for_each_cpu(i, cpu_map)
7624                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7625         rcu_read_unlock();
7626 }
7627
7628 /* handle null as "default" */
7629 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7630                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7631 {
7632         struct sched_domain_attr tmp;
7633
7634         /* fast path */
7635         if (!new && !cur)
7636                 return 1;
7637
7638         tmp = SD_ATTR_INIT;
7639         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7640                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7641                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7642 }
7643
7644 /*
7645  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7646  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7647  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7648  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7649  *
7650  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7651  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7652  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7653  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7654  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7655  * it as it is.
7656  *
7657  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7658  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7659  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7660  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7661  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7662  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7663  *
7664  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7665  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7666  * and it will not create the default domain.
7667  *
7668  * Call with hotplug lock held
7669  */
7670 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7671                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7672 {
7673         int i, j, n;
7674         int new_topology;
7675
7676         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7677
7678         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7679         unregister_sched_domain_sysctl();
7680
7681         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7682         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7683
7684         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7685
7686         /* Destroy deleted domains */
7687         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7688                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7689                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7690                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7691                                 goto match1;
7692                 }
7693                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7694                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7695 match1:
7696                 ;
7697         }
7698
7699         if (doms_new == NULL) {
7700                 ndoms_cur = 0;
7701                 doms_new = &fallback_doms;
7702                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7703                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7704         }
7705
7706         /* Build new domains */
7707         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7708                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7709                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7710                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7711                                 goto match2;
7712                 }
7713                 /* no match - add a new doms_new */
7714                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7715 match2:
7716                 ;
7717         }
7718
7719         /* Remember the new sched domains */
7720         if (doms_cur != &fallback_doms)
7721                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7722         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7723         doms_cur = doms_new;
7724         dattr_cur = dattr_new;
7725         ndoms_cur = ndoms_new;
7726
7727         register_sched_domain_sysctl();
7728
7729         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7730 }
7731
7732 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7733 static void reinit_sched_domains(void)
7734 {
7735         get_online_cpus();
7736
7737         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7738         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7739
7740         rebuild_sched_domains();
7741         put_online_cpus();
7742 }
7743
7744 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7745 {
7746         unsigned int level = 0;
7747
7748         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7749                 return -EINVAL;
7750
7751         /*
7752          * level is always be positive so don't check for
7753          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7754          * What happens on 0 or 1 byte write,
7755          * need to check for count as well?
7756          */
7757
7758         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7759                 return -EINVAL;
7760
7761         if (smt)
7762                 sched_smt_power_savings = level;
7763         else
7764                 sched_mc_power_savings = level;
7765
7766         reinit_sched_domains();
7767
7768         return count;
7769 }
7770
7771 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7772 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7773                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7774                                            char *page)
7775 {
7776         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7777 }
7778 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7779                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7780                                             const char *buf, size_t count)
7781 {
7782         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7783 }
7784 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7785                          sched_mc_power_savings_show,
7786                          sched_mc_power_savings_store);
7787 #endif
7788
7789 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7790 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7791                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7792                                             char *page)
7793 {
7794         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7795 }
7796 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7797                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7798                                              const char *buf, size_t count)
7799 {
7800         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7801 }
7802 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7803                    sched_smt_power_savings_show,
7804                    sched_smt_power_savings_store);
7805 #endif
7806
7807 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7808 {
7809         int err = 0;
7810
7811 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7812         if (smt_capable())
7813                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7814                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7815 #endif
7816 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7817         if (!err && mc_capable())
7818                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7819                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7820 #endif
7821         return err;
7822 }
7823 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7824
7825 /*
7826  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7827  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7828  * around partition_sched_domains().
7829  */
7830 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7831                              void *hcpu)
7832 {
7833         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7834         case CPU_ONLINE:
7835         case CPU_DOWN_FAILED:
7836                 cpuset_update_active_cpus();
7837                 return NOTIFY_OK;
7838         default:
7839                 return NOTIFY_DONE;
7840         }
7841 }
7842
7843 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7844                                void *hcpu)
7845 {
7846         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7847         case CPU_DOWN_PREPARE:
7848                 cpuset_update_active_cpus();
7849                 return NOTIFY_OK;
7850         default:
7851                 return NOTIFY_DONE;
7852         }
7853 }
7854
7855 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7856                                 unsigned long action, void *hcpu)
7857 {
7858         int cpu = (int)(long)hcpu;
7859
7860         switch (action) {
7861         case CPU_DOWN_PREPARE:
7862         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7863                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7864                 return NOTIFY_OK;
7865
7866         case CPU_DOWN_FAILED:
7867         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7868         case CPU_ONLINE:
7869         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7870                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7871                 return NOTIFY_OK;
7872
7873         default:
7874                 return NOTIFY_DONE;
7875         }
7876 }
7877
7878 void __init sched_init_smp(void)
7879 {
7880         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7881
7882         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7883         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7884
7885         get_online_cpus();
7886         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7887         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7888         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7889         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7890                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7891         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7892         put_online_cpus();
7893
7894         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7895         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7896
7897         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7898         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7899
7900         init_hrtick();
7901
7902         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7903         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7904                 BUG();
7905         sched_init_granularity();
7906         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7907
7908         init_sched_rt_class();
7909 }
7910 #else
7911 void __init sched_init_smp(void)
7912 {
7913         sched_init_granularity();
7914 }
7915 #endif /* CONFIG_SMP */
7916
7917 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7918
7919 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7920 {
7921         return in_lock_functions(addr) ||
7922                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7923                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7924 }
7925
7926 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
7927 {
7928         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7929         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7930         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7931 #ifndef CONFIG_64BIT
7932         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
7933 #endif
7934 }
7935
7936 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7937 {
7938         struct rt_prio_array *array;
7939         int i;
7940
7941         array = &rt_rq->active;
7942         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7943                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7944                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7945         }
7946         /* delimiter for bitsearch: */
7947         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7948
7949 #if defined CONFIG_SMP
7950         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7951         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7952         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7953         rt_rq->overloaded = 0;
7954         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
7955 #endif
7956
7957         rt_rq->rt_time = 0;
7958         rt_rq->rt_throttled = 0;
7959         rt_rq->rt_runtime = 0;
7960         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7961 }
7962
7963 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7964 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7965                                 struct sched_entity *se, int cpu,
7966                                 struct sched_entity *parent)
7967 {
7968         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7969
7970         cfs_rq->tg = tg;
7971         cfs_rq->rq = rq;
7972 #ifdef CONFIG_SMP
7973         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
7974         cfs_rq->load_stamp = 1;
7975 #endif
7976
7977         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7978         tg->se[cpu] = se;
7979
7980         /* se could be NULL for root_task_group */
7981         if (!se)
7982                 return;
7983
7984         if (!parent)
7985                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7986         else
7987                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7988
7989         se->my_q = cfs_rq;
7990         update_load_set(&se->load, 0);
7991         se->parent = parent;
7992 }
7993 #endif
7994
7995 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7996 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7997                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
7998                 struct sched_rt_entity *parent)
7999 {
8000         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8001
8002         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8003         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8004         rt_rq->rq = rq;
8005         rt_rq->tg = tg;
8006
8007         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8008         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8009
8010         if (!rt_se)
8011                 return;
8012
8013         if (!parent)
8014                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8015         else
8016                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8017
8018         rt_se->my_q = rt_rq;
8019         rt_se->parent = parent;
8020         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8021 }
8022 #endif
8023
8024 void __init sched_init(void)
8025 {
8026         int i, j;
8027         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8028
8029 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8030         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8031 #endif
8032 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8033         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8034 #endif
8035 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8036         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8037 #endif
8038         if (alloc_size) {
8039                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8040
8041 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8042                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8043                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8044
8045                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8046                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8047
8048 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8049 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8050                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8051                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8052
8053                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8054                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8055
8056 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8057 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8058                 for_each_possible_cpu(i) {
8059                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8060                         ptr += cpumask_size();
8061                 }
8062 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8063         }
8064
8065 #ifdef CONFIG_SMP
8066         init_defrootdomain();
8067 #endif
8068
8069         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8070                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8071
8072 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8073         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8074                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8075 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8076
8077 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8078         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8079         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8080         autogroup_init(&init_task);
8081 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8082
8083         for_each_possible_cpu(i) {
8084                 struct rq *rq;
8085
8086                 rq = cpu_rq(i);
8087                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8088                 rq->nr_running = 0;
8089                 rq->calc_load_active = 0;
8090                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8091                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8092                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8093 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8094                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8095                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8096                 /*
8097                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8098                  *
8099                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8100                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8101                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8102                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8103                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8104                  * (se->load.weight).
8105                  *
8106                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8107                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8108                  * then A0's share of the cpu resource is:
8109                  *
8110                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8111                  *
8112                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8113                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8114                  */
8115                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8116 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8117
8118                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8119 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8120                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8121                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8122 #endif
8123
8124                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8125                         rq->cpu_load[j] = 0;
8126
8127                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8128
8129 #ifdef CONFIG_SMP
8130                 rq->sd = NULL;
8131                 rq->rd = NULL;
8132                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8133                 rq->post_schedule = 0;
8134                 rq->active_balance = 0;
8135                 rq->next_balance = jiffies;
8136                 rq->push_cpu = 0;
8137                 rq->cpu = i;
8138                 rq->online = 0;
8139                 rq->idle_stamp = 0;
8140                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8141                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8142 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8143                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8144                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8145 #endif
8146 #endif
8147                 init_rq_hrtick(rq);
8148                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8149         }
8150
8151         set_load_weight(&init_task);
8152
8153 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8154         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8155 #endif
8156
8157 #ifdef CONFIG_SMP
8158         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8159 #endif
8160
8161 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8162         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8163 #endif
8164
8165         /*
8166          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8167          */
8168         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8169         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8170
8171         /*
8172          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8173          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8174          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8175          * when this runqueue becomes "idle".
8176          */
8177         init_idle(current, smp_processor_id());
8178
8179         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8180
8181         /*
8182          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8183          */
8184         current->sched_class = &fair_sched_class;
8185
8186         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8187         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8188 #ifdef CONFIG_SMP
8189         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8190 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8191         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8192         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8193         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8194         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8195         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8196 #endif
8197         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8198         if (cpu_isolated_map == NULL)
8199                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8200 #endif /* SMP */
8201
8202         scheduler_running = 1;
8203 }
8204
8205 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8206 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8207 {
8208         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8209
8210         return (nested == preempt_offset);
8211 }
8212
8213 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8214 {
8215         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8216
8217         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8218             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8219                 return;
8220         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8221                 return;
8222         prev_jiffy = jiffies;
8223
8224         printk(KERN_ERR
8225                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8226                         file, line);
8227         printk(KERN_ERR
8228                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8229                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8230                         current->pid, current->comm);
8231
8232         debug_show_held_locks(current);
8233         if (irqs_disabled())
8234                 print_irqtrace_events(current);
8235         dump_stack();
8236 }
8237 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8238 #endif
8239
8240 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8241 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8242 {
8243         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8244         int old_prio = p->prio;
8245         int on_rq;
8246
8247         on_rq = p->on_rq;
8248         if (on_rq)
8249                 deactivate_task(rq, p, 0);
8250         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8251         if (on_rq) {
8252                 activate_task(rq, p, 0);
8253                 resched_task(rq->curr);
8254         }
8255
8256         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8257 }
8258
8259 void normalize_rt_tasks(void)
8260 {
8261         struct task_struct *g, *p;
8262         unsigned long flags;
8263         struct rq *rq;
8264
8265         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8266         do_each_thread(g, p) {
8267                 /*
8268                  * Only normalize user tasks:
8269                  */
8270                 if (!p->mm)
8271                         continue;
8272
8273                 p->se.exec_start                = 0;
8274 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8275                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8276                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8277                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8278 #endif
8279
8280                 if (!rt_task(p)) {
8281                         /*
8282                          * Renice negative nice level userspace
8283                          * tasks back to 0:
8284                          */
8285                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8286                                 set_user_nice(p, 0);
8287                         continue;
8288                 }
8289
8290                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8291                 rq = __task_rq_lock(p);
8292
8293                 normalize_task(rq, p);
8294
8295                 __task_rq_unlock(rq);
8296                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8297         } while_each_thread(g, p);
8298
8299         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8300 }
8301
8302 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8303
8304 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8305 /*
8306  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8307  *
8308  * They can only be called when the whole system has been
8309  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8310  * activity can take place. Using them for anything else would
8311  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8312  * under any other configuration.
8313  */
8314
8315 /**
8316  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8317  * @cpu: the processor in question.
8318  *
8319  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8320  */
8321 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8322 {
8323         return cpu_curr(cpu);
8324 }
8325
8326 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8327
8328 #ifdef CONFIG_IA64
8329 /**
8330  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8331  * @cpu: the processor in question.
8332  * @p: the task pointer to set.
8333  *
8334  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8335  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8336  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8337  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8338  * and caller must save the original value of the current task (see
8339  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8340  * re-starting the system.
8341  *
8342  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8343  */
8344 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8345 {
8346         cpu_curr(cpu) = p;
8347 }
8348
8349 #endif
8350
8351 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8352 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8353 {
8354         int i;
8355
8356         for_each_possible_cpu(i) {
8357                 if (tg->cfs_rq)
8358                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8359                 if (tg->se)
8360                         kfree(tg->se[i]);
8361         }
8362
8363         kfree(tg->cfs_rq);
8364         kfree(tg->se);
8365 }
8366
8367 static
8368 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8369 {
8370         struct cfs_rq *cfs_rq;
8371         struct sched_entity *se;
8372         int i;
8373
8374         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8375         if (!tg->cfs_rq)
8376                 goto err;
8377         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8378         if (!tg->se)
8379                 goto err;
8380
8381         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8382
8383         for_each_possible_cpu(i) {
8384                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8385                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8386                 if (!cfs_rq)
8387                         goto err;
8388
8389                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8390                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8391                 if (!se)
8392                         goto err_free_rq;
8393
8394                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8395                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8396         }
8397
8398         return 1;
8399
8400 err_free_rq:
8401         kfree(cfs_rq);
8402 err:
8403         return 0;
8404 }
8405
8406 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8407 {
8408         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8409         unsigned long flags;
8410
8411         /*
8412         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8413         * check on_list without danger of it being re-added.
8414         */
8415         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8416                 return;
8417
8418         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8419         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8420         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8421 }
8422 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8423 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8424 {
8425 }
8426
8427 static inline
8428 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8429 {
8430         return 1;
8431 }
8432
8433 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8434 {
8435 }
8436 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8437
8438 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8439 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8440 {
8441         int i;
8442
8443         if (tg->rt_se)
8444                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8445
8446         for_each_possible_cpu(i) {
8447                 if (tg->rt_rq)
8448                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8449                 if (tg->rt_se)
8450                         kfree(tg->rt_se[i]);
8451         }
8452
8453         kfree(tg->rt_rq);
8454         kfree(tg->rt_se);
8455 }
8456
8457 static
8458 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8459 {
8460         struct rt_rq *rt_rq;
8461         struct sched_rt_entity *rt_se;
8462         int i;
8463
8464         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8465         if (!tg->rt_rq)
8466                 goto err;
8467         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8468         if (!tg->rt_se)
8469                 goto err;
8470
8471         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8472                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8473
8474         for_each_possible_cpu(i) {
8475                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8476                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8477                 if (!rt_rq)
8478                         goto err;
8479
8480                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8481                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8482                 if (!rt_se)
8483                         goto err_free_rq;
8484
8485                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8486                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8487                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8488         }
8489
8490         return 1;
8491
8492 err_free_rq:
8493         kfree(rt_rq);
8494 err:
8495         return 0;
8496 }
8497 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8498 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8499 {
8500 }
8501
8502 static inline
8503 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8504 {
8505         return 1;
8506 }
8507 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8508
8509 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8510 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8511 {
8512         free_fair_sched_group(tg);
8513         free_rt_sched_group(tg);
8514         autogroup_free(tg);
8515         kfree(tg);
8516 }
8517
8518 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8519 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8520 {
8521         struct task_group *tg;
8522         unsigned long flags;
8523
8524         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8525         if (!tg)
8526                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8527
8528         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8529                 goto err;
8530
8531         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8532                 goto err;
8533
8534         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8535         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8536
8537         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8538
8539         tg->parent = parent;
8540         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8541         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8542         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8543
8544         return tg;
8545
8546 err:
8547         free_sched_group(tg);
8548         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8549 }
8550
8551 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8552 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8553 {
8554         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8555         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8556 }
8557
8558 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8559 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8560 {
8561         unsigned long flags;
8562         int i;
8563
8564         /* end participation in shares distribution */
8565         for_each_possible_cpu(i)
8566                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8567
8568         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8569         list_del_rcu(&tg->list);
8570         list_del_rcu(&tg->siblings);
8571         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8572
8573         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8574         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8575 }
8576
8577 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8578  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8579  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8580  *      reflect its new group.
8581  */
8582 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8583 {
8584         int on_rq, running;
8585         unsigned long flags;
8586         struct rq *rq;
8587
8588         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8589
8590         running = task_current(rq, tsk);
8591         on_rq = tsk->on_rq;
8592
8593         if (on_rq)
8594                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8595         if (unlikely(running))
8596                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8597
8598 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8599         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8600                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8601         else
8602 #endif
8603                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8604
8605         if (unlikely(running))
8606                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8607         if (on_rq)
8608                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8609
8610         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8611 }
8612 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8613
8614 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8615 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8616
8617 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8618 {
8619         int i;
8620         unsigned long flags;
8621
8622         /*
8623          * We can't change the weight of the root cgroup.
8624          */
8625         if (!tg->se[0])
8626                 return -EINVAL;
8627
8628         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
8629
8630         mutex_lock(&shares_mutex);
8631         if (tg->shares == shares)
8632                 goto done;
8633
8634         tg->shares = shares;
8635         for_each_possible_cpu(i) {
8636                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8637                 struct sched_entity *se;
8638
8639                 se = tg->se[i];
8640                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8641                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8642                 for_each_sched_entity(se)
8643                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8644                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8645         }
8646
8647 done:
8648         mutex_unlock(&shares_mutex);
8649         return 0;
8650 }
8651
8652 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8653 {
8654         return tg->shares;
8655 }
8656 #endif
8657
8658 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8659 /*
8660  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8661  */
8662 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8663
8664 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8665 {
8666         if (runtime == RUNTIME_INF)
8667                 return 1ULL << 20;
8668
8669         return div64_u64(runtime << 20, period);
8670 }
8671
8672 /* Must be called with tasklist_lock held */
8673 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8674 {
8675         struct task_struct *g, *p;
8676
8677         do_each_thread(g, p) {
8678                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8679                         return 1;
8680         } while_each_thread(g, p);
8681
8682         return 0;
8683 }
8684
8685 struct rt_schedulable_data {
8686         struct task_group *tg;
8687         u64 rt_period;
8688         u64 rt_runtime;
8689 };
8690
8691 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8692 {
8693         struct rt_schedulable_data *d = data;
8694         struct task_group *child;
8695         unsigned long total, sum = 0;
8696         u64 period, runtime;
8697
8698         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8699         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8700
8701         if (tg == d->tg) {
8702                 period = d->rt_period;
8703                 runtime = d->rt_runtime;
8704         }
8705
8706         /*
8707          * Cannot have more runtime than the period.
8708          */
8709         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8710                 return -EINVAL;
8711
8712         /*
8713          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8714          */
8715         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8716                 return -EBUSY;
8717
8718         total = to_ratio(period, runtime);
8719
8720         /*
8721          * Nobody can have more than the global setting allows.
8722          */
8723         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8724                 return -EINVAL;
8725
8726         /*
8727          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8728          */
8729         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8730                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8731                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8732
8733                 if (child == d->tg) {
8734                         period = d->rt_period;
8735                         runtime = d->rt_runtime;
8736                 }
8737
8738                 sum += to_ratio(period, runtime);
8739         }
8740
8741         if (sum > total)
8742                 return -EINVAL;
8743
8744         return 0;
8745 }
8746
8747 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8748 {
8749         struct rt_schedulable_data data = {
8750                 .tg = tg,
8751                 .rt_period = period,
8752                 .rt_runtime = runtime,
8753         };
8754
8755         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8756 }
8757
8758 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8759                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8760 {
8761         int i, err = 0;
8762
8763         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8764         read_lock(&tasklist_lock);
8765         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8766         if (err)
8767                 goto unlock;
8768
8769         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8770         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8771         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8772
8773         for_each_possible_cpu(i) {
8774                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8775
8776                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8777                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8778                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8779         }
8780         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8781 unlock:
8782         read_unlock(&tasklist_lock);
8783         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8784
8785         return err;
8786 }
8787
8788 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8789 {
8790         u64 rt_runtime, rt_period;
8791
8792         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8793         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8794         if (rt_runtime_us < 0)
8795                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8796
8797         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8798 }
8799
8800 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8801 {
8802         u64 rt_runtime_us;
8803
8804         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8805                 return -1;
8806
8807         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8808         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8809         return rt_runtime_us;
8810 }
8811
8812 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8813 {
8814         u64 rt_runtime, rt_period;
8815
8816         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8817         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8818
8819         if (rt_period == 0)
8820                 return -EINVAL;
8821
8822         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8823 }
8824
8825 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8826 {
8827         u64 rt_period_us;
8828
8829         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8830         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8831         return rt_period_us;
8832 }
8833
8834 static int sched_rt_global_constraints(void)
8835 {
8836         u64 runtime, period;
8837         int ret = 0;
8838
8839         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8840                 return -EINVAL;
8841
8842         runtime = global_rt_runtime();
8843         period = global_rt_period();
8844
8845         /*
8846          * Sanity check on the sysctl variables.
8847          */
8848         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8849                 return -EINVAL;
8850
8851         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8852         read_lock(&tasklist_lock);
8853         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8854         read_unlock(&tasklist_lock);
8855         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8856
8857         return ret;
8858 }
8859
8860 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8861 {
8862         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8863         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8864                 return 0;
8865
8866         return 1;
8867 }
8868
8869 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8870 static int sched_rt_global_constraints(void)
8871 {
8872         unsigned long flags;
8873         int i;
8874
8875         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8876                 return -EINVAL;
8877
8878         /*
8879          * There's always some RT tasks in the root group
8880          * -- migration, kstopmachine etc..
8881          */
8882         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8883                 return -EBUSY;
8884
8885         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8886         for_each_possible_cpu(i) {
8887                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8888
8889                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8890                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8891                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8892         }
8893         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8894
8895         return 0;
8896 }
8897 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8898
8899 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8900                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8901                 loff_t *ppos)
8902 {
8903         int ret;
8904         int old_period, old_runtime;
8905         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8906
8907         mutex_lock(&mutex);
8908         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8909         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8910
8911         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8912
8913         if (!ret && write) {
8914                 ret = sched_rt_global_constraints();
8915                 if (ret) {
8916                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8917                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8918                 } else {
8919                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8920                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8921                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8922                 }
8923         }
8924         mutex_unlock(&mutex);
8925
8926         return ret;
8927 }
8928
8929 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8930
8931 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8932 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8933 {
8934         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8935                             struct task_group, css);
8936 }
8937
8938 static struct cgroup_subsys_state *
8939 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8940 {
8941         struct task_group *tg, *parent;
8942
8943         if (!cgrp->parent) {
8944                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8945                 return &root_task_group.css;
8946         }
8947
8948         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8949         tg = sched_create_group(parent);
8950         if (IS_ERR(tg))
8951                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8952
8953         return &tg->css;
8954 }
8955
8956 static void
8957 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8958 {
8959         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8960
8961         sched_destroy_group(tg);
8962 }
8963
8964 static int
8965 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8966 {
8967 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8968         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8969                 return -EINVAL;
8970 #else
8971         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8972         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8973                 return -EINVAL;
8974 #endif
8975         return 0;
8976 }
8977
8978 static void
8979 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8980 {
8981         sched_move_task(tsk);
8982 }
8983
8984 static void
8985 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8986                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
8987 {
8988         /*
8989          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8990          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8991          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8992          */
8993         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8994                 return;
8995
8996         sched_move_task(task);
8997 }
8998
8999 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9000 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9001                                 u64 shareval)
9002 {
9003         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9004 }
9005
9006 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9007 {
9008         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9009
9010         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9011 }
9012 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9013
9014 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9015 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9016                                 s64 val)
9017 {
9018         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9019 }
9020
9021 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9022 {
9023         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9024 }
9025
9026 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9027                 u64 rt_period_us)
9028 {
9029         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9030 }
9031
9032 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9033 {
9034         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9035 }
9036 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9037
9038 static struct cftype cpu_files[] = {
9039 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9040         {
9041                 .name = "shares",
9042                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9043                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9044         },
9045 #endif
9046 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9047         {
9048                 .name = "rt_runtime_us",
9049                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9050                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9051         },
9052         {
9053                 .name = "rt_period_us",
9054                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9055                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9056         },
9057 #endif
9058 };
9059
9060 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9061 {
9062         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9063 }
9064
9065 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9066         .name           = "cpu",
9067         .create         = cpu_cgroup_create,
9068         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9069         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9070         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9071         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9072         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9073         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9074         .early_init     = 1,
9075 };
9076
9077 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9078
9079 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9080
9081 /*
9082  * CPU accounting code for task groups.
9083  *
9084  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9085  * (balbir@in.ibm.com).
9086  */
9087
9088 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9089 struct cpuacct {
9090         struct cgroup_subsys_state css;
9091         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9092         u64 __percpu *cpuusage;
9093         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9094         struct cpuacct *parent;
9095 };
9096
9097 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9098
9099 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9100 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9101 {
9102         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9103                             struct cpuacct, css);
9104 }
9105
9106 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9107 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9108 {
9109         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9110                             struct cpuacct, css);
9111 }
9112
9113 /* create a new cpu accounting group */
9114 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9115         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9116 {
9117         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9118         int i;
9119
9120         if (!ca)
9121                 goto out;
9122
9123         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9124         if (!ca->cpuusage)
9125                 goto out_free_ca;
9126
9127         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9128                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9129                         goto out_free_counters;
9130
9131         if (cgrp->parent)
9132                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9133
9134         return &ca->css;
9135
9136 out_free_counters:
9137         while (--i >= 0)
9138                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9139         free_percpu(ca->cpuusage);
9140 out_free_ca:
9141         kfree(ca);
9142 out:
9143         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9144 }
9145
9146 /* destroy an existing cpu accounting group */
9147 static void
9148 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9149 {
9150         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9151         int i;
9152
9153         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9154                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9155         free_percpu(ca->cpuusage);
9156         kfree(ca);
9157 }
9158
9159 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9160 {
9161         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9162         u64 data;
9163
9164 #ifndef CONFIG_64BIT
9165         /*
9166          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9167          */
9168         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9169         data = *cpuusage;
9170         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9171 #else
9172         data = *cpuusage;
9173 #endif
9174
9175         return data;
9176 }
9177
9178 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9179 {
9180         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9181
9182 #ifndef CONFIG_64BIT
9183         /*
9184          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9185          */
9186         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9187         *cpuusage = val;
9188         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9189 #else
9190         *cpuusage = val;
9191 #endif
9192 }
9193
9194 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9195 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9196 {
9197         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9198         u64 totalcpuusage = 0;
9199         int i;
9200
9201         for_each_present_cpu(i)
9202                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9203
9204         return totalcpuusage;
9205 }
9206
9207 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9208                                                                 u64 reset)
9209 {
9210         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9211         int err = 0;
9212         int i;
9213
9214         if (reset) {
9215                 err = -EINVAL;
9216                 goto out;
9217         }
9218
9219         for_each_present_cpu(i)
9220                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9221
9222 out:
9223         return err;
9224 }
9225
9226 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9227                                    struct seq_file *m)
9228 {
9229         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9230         u64 percpu;
9231         int i;
9232
9233         for_each_present_cpu(i) {
9234                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9235                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9236         }
9237         seq_printf(m, "\n");
9238         return 0;
9239 }
9240
9241 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9242         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9243         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9244 };
9245
9246 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9247                 struct cgroup_map_cb *cb)
9248 {
9249         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9250         int i;
9251
9252         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9253                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9254                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9255                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9256         }
9257         return 0;
9258 }
9259
9260 static struct cftype files[] = {
9261         {
9262                 .name = "usage",
9263                 .read_u64 = cpuusage_read,
9264                 .write_u64 = cpuusage_write,
9265         },
9266         {
9267                 .name = "usage_percpu",
9268                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9269         },
9270         {
9271                 .name = "stat",
9272                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9273         },
9274 };
9275
9276 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9277 {
9278         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9279 }
9280
9281 /*
9282  * charge this task's execution time to its accounting group.
9283  *
9284  * called with rq->lock held.
9285  */
9286 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9287 {
9288         struct cpuacct *ca;
9289         int cpu;
9290
9291         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9292                 return;
9293
9294         cpu = task_cpu(tsk);
9295
9296         rcu_read_lock();
9297
9298         ca = task_ca(tsk);
9299
9300         for (; ca; ca = ca->parent) {
9301                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9302                 *cpuusage += cputime;
9303         }
9304
9305         rcu_read_unlock();
9306 }
9307
9308 /*
9309  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9310  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9311  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9312  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9313  *
9314  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9315  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9316  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9317  */
9318 #ifdef CONFIG_SMP
9319 #define CPUACCT_BATCH   \
9320         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9321 #else
9322 #define CPUACCT_BATCH   0
9323 #endif
9324
9325 /*
9326  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9327  */
9328 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9329                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9330 {
9331         struct cpuacct *ca;
9332         int batch = CPUACCT_BATCH;
9333
9334         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9335                 return;
9336
9337         rcu_read_lock();
9338         ca = task_ca(tsk);
9339
9340         do {
9341                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9342                 ca = ca->parent;
9343         } while (ca);
9344         rcu_read_unlock();
9345 }
9346
9347 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9348         .name = "cpuacct",
9349         .create = cpuacct_create,
9350         .destroy = cpuacct_destroy,
9351         .populate = cpuacct_populate,
9352         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9353 };
9354 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9355