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