sched: Remove rq argument to sched_class::task_waking()
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      2
296 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315
316         struct rb_root tasks_timeline;
317         struct rb_node *rb_leftmost;
318
319         struct list_head tasks;
320         struct list_head *balance_iterator;
321
322         /*
323          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
324          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
325          */
326         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
327
328         unsigned int nr_spread_over;
329
330 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
331         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
332
333         /*
334          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
335          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
336          * (like users, containers etc.)
337          *
338          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
339          * list is used during load balance.
340          */
341         int on_list;
342         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
343         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
344
345 #ifdef CONFIG_SMP
346         /*
347          * the part of load.weight contributed by tasks
348          */
349         unsigned long task_weight;
350
351         /*
352          *   h_load = weight * f(tg)
353          *
354          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
355          * this group.
356          */
357         unsigned long h_load;
358
359         /*
360          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
361          *
362          * load_stamp is the last time we updated the load average
363          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
364          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
365          */
366         u64 load_avg;
367         u64 load_period;
368         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
369
370         unsigned long load_contribution;
371 #endif
372 #endif
373 };
374
375 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
376 struct rt_rq {
377         struct rt_prio_array active;
378         unsigned long rt_nr_running;
379 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
380         struct {
381                 int curr; /* highest queued rt task prio */
382 #ifdef CONFIG_SMP
383                 int next; /* next highest */
384 #endif
385         } highest_prio;
386 #endif
387 #ifdef CONFIG_SMP
388         unsigned long rt_nr_migratory;
389         unsigned long rt_nr_total;
390         int overloaded;
391         struct plist_head pushable_tasks;
392 #endif
393         int rt_throttled;
394         u64 rt_time;
395         u64 rt_runtime;
396         /* Nests inside the rq lock: */
397         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
398
399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
400         unsigned long rt_nr_boosted;
401
402         struct rq *rq;
403         struct list_head leaf_rt_rq_list;
404         struct task_group *tg;
405 #endif
406 };
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 /*
411  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
412  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
413  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
414  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
415  * object.
416  *
417  */
418 struct root_domain {
419         atomic_t refcount;
420         cpumask_var_t span;
421         cpumask_var_t online;
422
423         /*
424          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
425          * one runnable RT task.
426          */
427         cpumask_var_t rto_mask;
428         atomic_t rto_count;
429         struct cpupri cpupri;
430 };
431
432 /*
433  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
434  * members (mimicking the global state we have today).
435  */
436 static struct root_domain def_root_domain;
437
438 #endif /* CONFIG_SMP */
439
440 /*
441  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
442  *
443  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
444  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
445  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
446  */
447 struct rq {
448         /* runqueue lock: */
449         raw_spinlock_t lock;
450
451         /*
452          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
453          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
454          */
455         unsigned long nr_running;
456         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
457         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
458         unsigned long last_load_update_tick;
459 #ifdef CONFIG_NO_HZ
460         u64 nohz_stamp;
461         unsigned char nohz_balance_kick;
462 #endif
463         unsigned int skip_clock_update;
464
465         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
466         struct load_weight load;
467         unsigned long nr_load_updates;
468         u64 nr_switches;
469
470         struct cfs_rq cfs;
471         struct rt_rq rt;
472
473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
474         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
475         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
476 #endif
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479 #endif
480
481         /*
482          * This is part of a global counter where only the total sum
483          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
484          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
485          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
486          */
487         unsigned long nr_uninterruptible;
488
489         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
490         unsigned long next_balance;
491         struct mm_struct *prev_mm;
492
493         u64 clock;
494         u64 clock_task;
495
496         atomic_t nr_iowait;
497
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         struct root_domain *rd;
500         struct sched_domain *sd;
501
502         unsigned long cpu_power;
503
504         unsigned char idle_at_tick;
505         /* For active balancing */
506         int post_schedule;
507         int active_balance;
508         int push_cpu;
509         struct cpu_stop_work active_balance_work;
510         /* cpu of this runqueue: */
511         int cpu;
512         int online;
513
514         unsigned long avg_load_per_task;
515
516         u64 rt_avg;
517         u64 age_stamp;
518         u64 idle_stamp;
519         u64 avg_idle;
520 #endif
521
522 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
523         u64 prev_irq_time;
524 #endif
525
526         /* calc_load related fields */
527         unsigned long calc_load_update;
528         long calc_load_active;
529
530 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
531 #ifdef CONFIG_SMP
532         int hrtick_csd_pending;
533         struct call_single_data hrtick_csd;
534 #endif
535         struct hrtimer hrtick_timer;
536 #endif
537
538 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
539         /* latency stats */
540         struct sched_info rq_sched_info;
541         unsigned long long rq_cpu_time;
542         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
543
544         /* sys_sched_yield() stats */
545         unsigned int yld_count;
546
547         /* schedule() stats */
548         unsigned int sched_switch;
549         unsigned int sched_count;
550         unsigned int sched_goidle;
551
552         /* try_to_wake_up() stats */
553         unsigned int ttwu_count;
554         unsigned int ttwu_local;
555 #endif
556 };
557
558 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
559
560
561 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
562
563 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
564 {
565 #ifdef CONFIG_SMP
566         return rq->cpu;
567 #else
568         return 0;
569 #endif
570 }
571
572 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
573         rcu_dereference_check((p), \
574                               rcu_read_lock_sched_held() || \
575                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
576
577 /*
578  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
579  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
580  *
581  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
582  * preempt-disabled sections.
583  */
584 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
585         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
586
587 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
588 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
589 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
590 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
591 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
592
593 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
594
595 /*
596  * Return the group to which this tasks belongs.
597  *
598  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
599  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
600  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
601  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
602  */
603 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
604 {
605         struct task_group *tg;
606         struct cgroup_subsys_state *css;
607
608         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
609                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
610         tg = container_of(css, struct task_group, css);
611
612         return autogroup_task_group(p, tg);
613 }
614
615 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
616 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
617 {
618 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
619         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
620         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
621 #endif
622
623 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
624         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
625         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
626 #endif
627 }
628
629 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
630
631 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
632 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
633 {
634         return NULL;
635 }
636
637 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
638
639 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
640
641 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         s64 delta;
644
645         if (rq->skip_clock_update)
646                 return;
647
648         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
649         rq->clock += delta;
650         update_rq_clock_task(rq, delta);
651 }
652
653 /*
654  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
655  */
656 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
657 # define const_debug __read_mostly
658 #else
659 # define const_debug static const
660 #endif
661
662 /**
663  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
664  * @cpu: the processor in question.
665  *
666  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
667  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
668  */
669 int runqueue_is_locked(int cpu)
670 {
671         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
672 }
673
674 /*
675  * Debugging: various feature bits
676  */
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         __SCHED_FEAT_##name ,
680
681 enum {
682 #include "sched_features.h"
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
689
690 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
691 #include "sched_features.h"
692         0;
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         #name ,
699
700 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
701 #include "sched_features.h"
702         NULL
703 };
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
708 {
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
713                         seq_puts(m, "NO_");
714                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
715         }
716         seq_puts(m, "\n");
717
718         return 0;
719 }
720
721 static ssize_t
722 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
723                 size_t cnt, loff_t *ppos)
724 {
725         char buf[64];
726         char *cmp;
727         int neg = 0;
728         int i;
729
730         if (cnt > 63)
731                 cnt = 63;
732
733         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
734                 return -EFAULT;
735
736         buf[cnt] = 0;
737         cmp = strstrip(buf);
738
739         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
740                 neg = 1;
741                 cmp += 3;
742         }
743
744         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
745                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
746                         if (neg)
747                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
748                         else
749                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
750                         break;
751                 }
752         }
753
754         if (!sched_feat_names[i])
755                 return -EINVAL;
756
757         *ppos += cnt;
758
759         return cnt;
760 }
761
762 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
763 {
764         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
765 }
766
767 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
768         .open           = sched_feat_open,
769         .write          = sched_feat_write,
770         .read           = seq_read,
771         .llseek         = seq_lseek,
772         .release        = single_release,
773 };
774
775 static __init int sched_init_debug(void)
776 {
777         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
778                         &sched_feat_fops);
779
780         return 0;
781 }
782 late_initcall(sched_init_debug);
783
784 #endif
785
786 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
787
788 /*
789  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
790  * Limited because this is done with IRQs disabled.
791  */
792 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
793
794 /*
795  * period over which we average the RT time consumption, measured
796  * in ms.
797  *
798  * default: 1s
799  */
800 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
801
802 /*
803  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
804  * default: 1s
805  */
806 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
807
808 static __read_mostly int scheduler_running;
809
810 /*
811  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
812  * default: 0.95s
813  */
814 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
815
816 static inline u64 global_rt_period(void)
817 {
818         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
819 }
820
821 static inline u64 global_rt_runtime(void)
822 {
823         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
824                 return RUNTIME_INF;
825
826         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
827 }
828
829 #ifndef prepare_arch_switch
830 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
831 #endif
832 #ifndef finish_arch_switch
833 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
834 #endif
835
836 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
837 {
838         return rq->curr == p;
839 }
840
841 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843 #ifdef CONFIG_SMP
844         return p->on_cpu;
845 #else
846         return task_current(rq, p);
847 #endif
848 }
849
850 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
851 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         /*
855          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
856          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
857          * here.
858          */
859         next->on_cpu = 1;
860 #endif
861 }
862
863 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
864 {
865 #ifdef CONFIG_SMP
866         /*
867          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
868          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
869          * finished.
870          */
871         smp_wmb();
872         prev->on_cpu = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
875         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
876         rq->lock.owner = current;
877 #endif
878         /*
879          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
880          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
881          * prev into current:
882          */
883         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
884
885         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
886 }
887
888 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
889 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         /*
893          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
894          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
895          * here.
896          */
897         next->on_cpu = 1;
898 #endif
899 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
900         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
901 #else
902         raw_spin_unlock(&rq->lock);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
911          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
912          * finished.
913          */
914         smp_wmb();
915         prev->on_cpu = 0;
916 #endif
917 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
918         local_irq_enable();
919 #endif
920 }
921 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
922
923 /*
924  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
925  * against ttwu().
926  */
927 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
928 {
929         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
930 }
931
932 /*
933  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
934  * Must be called interrupts disabled.
935  */
936 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         for (;;) {
942                 rq = task_rq(p);
943                 raw_spin_lock(&rq->lock);
944                 if (likely(rq == task_rq(p)))
945                         return rq;
946                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
947         }
948 }
949
950 /*
951  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
952  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
953  * explicitly disabling preemption.
954  */
955 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
956         __acquires(rq->lock)
957 {
958         struct rq *rq;
959
960         for (;;) {
961                 local_irq_save(*flags);
962                 rq = task_rq(p);
963                 raw_spin_lock(&rq->lock);
964                 if (likely(rq == task_rq(p)))
965                         return rq;
966                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
967         }
968 }
969
970 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
971         __releases(rq->lock)
972 {
973         raw_spin_unlock(&rq->lock);
974 }
975
976 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
977         __releases(rq->lock)
978 {
979         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
980 }
981
982 /*
983  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
984  */
985 static struct rq *this_rq_lock(void)
986         __acquires(rq->lock)
987 {
988         struct rq *rq;
989
990         local_irq_disable();
991         rq = this_rq();
992         raw_spin_lock(&rq->lock);
993
994         return rq;
995 }
996
997 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
998 /*
999  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1000  *
1001  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1002  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1003  * reschedule event.
1004  *
1005  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1006  * rq->lock.
1007  */
1008
1009 /*
1010  * Use hrtick when:
1011  *  - enabled by features
1012  *  - hrtimer is actually high res
1013  */
1014 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1015 {
1016         if (!sched_feat(HRTICK))
1017                 return 0;
1018         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1019                 return 0;
1020         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1021 }
1022
1023 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1026                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * High-resolution timer tick.
1031  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1032  */
1033 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1034 {
1035         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1036
1037         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1038
1039         raw_spin_lock(&rq->lock);
1040         update_rq_clock(rq);
1041         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1042         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1043
1044         return HRTIMER_NORESTART;
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * called from hardirq (IPI) context
1050  */
1051 static void __hrtick_start(void *arg)
1052 {
1053         struct rq *rq = arg;
1054
1055         raw_spin_lock(&rq->lock);
1056         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1057         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1058         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Called to set the hrtick timer state.
1063  *
1064  * called with rq->lock held and irqs disabled
1065  */
1066 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1067 {
1068         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1069         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1070
1071         hrtimer_set_expires(timer, time);
1072
1073         if (rq == this_rq()) {
1074                 hrtimer_restart(timer);
1075         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1076                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1077                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1078         }
1079 }
1080
1081 static int
1082 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1083 {
1084         int cpu = (int)(long)hcpu;
1085
1086         switch (action) {
1087         case CPU_UP_CANCELED:
1088         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1089         case CPU_DOWN_PREPARE:
1090         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1091         case CPU_DEAD:
1092         case CPU_DEAD_FROZEN:
1093                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1094                 return NOTIFY_OK;
1095         }
1096
1097         return NOTIFY_DONE;
1098 }
1099
1100 static __init void init_hrtick(void)
1101 {
1102         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1103 }
1104 #else
1105 /*
1106  * Called to set the hrtick timer state.
1107  *
1108  * called with rq->lock held and irqs disabled
1109  */
1110 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1111 {
1112         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1113                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1114 }
1115
1116 static inline void init_hrtick(void)
1117 {
1118 }
1119 #endif /* CONFIG_SMP */
1120
1121 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1122 {
1123 #ifdef CONFIG_SMP
1124         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1125
1126         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1127         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1128         rq->hrtick_csd.info = rq;
1129 #endif
1130
1131         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1132         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1133 }
1134 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1135 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_hrtick(void)
1144 {
1145 }
1146 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1147
1148 /*
1149  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1150  *
1151  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1152  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1153  * the target CPU.
1154  */
1155 #ifdef CONFIG_SMP
1156
1157 #ifndef tsk_is_polling
1158 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1159 #endif
1160
1161 static void resched_task(struct task_struct *p)
1162 {
1163         int cpu;
1164
1165         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1166
1167         if (test_tsk_need_resched(p))
1168                 return;
1169
1170         set_tsk_need_resched(p);
1171
1172         cpu = task_cpu(p);
1173         if (cpu == smp_processor_id())
1174                 return;
1175
1176         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1177         smp_mb();
1178         if (!tsk_is_polling(p))
1179                 smp_send_reschedule(cpu);
1180 }
1181
1182 static void resched_cpu(int cpu)
1183 {
1184         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1185         unsigned long flags;
1186
1187         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1188                 return;
1189         resched_task(cpu_curr(cpu));
1190         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1194 /*
1195  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1196  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1197  *
1198  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1199  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1200  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1201  */
1202 int get_nohz_timer_target(void)
1203 {
1204         int cpu = smp_processor_id();
1205         int i;
1206         struct sched_domain *sd;
1207
1208         for_each_domain(cpu, sd) {
1209                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1210                         if (!idle_cpu(i))
1211                                 return i;
1212         }
1213         return cpu;
1214 }
1215 /*
1216  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1217  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1218  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1219  * idle system the next event might even be infinite time into the
1220  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1221  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1222  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1223  * wheel for the next timer event.
1224  */
1225 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1226 {
1227         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1228
1229         if (cpu == smp_processor_id())
1230                 return;
1231
1232         /*
1233          * This is safe, as this function is called with the timer
1234          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1235          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1236          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1237          * timer into account automatically.
1238          */
1239         if (rq->curr != rq->idle)
1240                 return;
1241
1242         /*
1243          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1244          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1245          * idle task through an additional NOOP schedule()
1246          */
1247         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1248
1249         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1250         smp_mb();
1251         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253 }
1254
1255 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1256
1257 static u64 sched_avg_period(void)
1258 {
1259         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1260 }
1261
1262 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1263 {
1264         s64 period = sched_avg_period();
1265
1266         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1267                 /*
1268                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1269                  * optimising this loop into a divmod call.
1270                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1271                  */
1272                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1273                 rq->age_stamp += period;
1274                 rq->rt_avg /= 2;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1279 {
1280         rq->rt_avg += rt_delta;
1281         sched_avg_update(rq);
1282 }
1283
1284 #else /* !CONFIG_SMP */
1285 static void resched_task(struct task_struct *p)
1286 {
1287         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1288         set_tsk_need_resched(p);
1289 }
1290
1291 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1292 {
1293 }
1294
1295 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1296 {
1297 }
1298 #endif /* CONFIG_SMP */
1299
1300 #if BITS_PER_LONG == 32
1301 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1302 #else
1303 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1304 #endif
1305
1306 #define WMULT_SHIFT     32
1307
1308 /*
1309  * Shift right and round:
1310  */
1311 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1312
1313 /*
1314  * delta *= weight / lw
1315  */
1316 static unsigned long
1317 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1318                 struct load_weight *lw)
1319 {
1320         u64 tmp;
1321
1322         if (!lw->inv_weight) {
1323                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1324                         lw->inv_weight = 1;
1325                 else
1326                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1327                                 / (lw->weight+1);
1328         }
1329
1330         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1331         /*
1332          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1333          */
1334         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1335                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1336                         WMULT_SHIFT/2);
1337         else
1338                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1339
1340         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1341 }
1342
1343 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1344 {
1345         lw->weight += inc;
1346         lw->inv_weight = 0;
1347 }
1348
1349 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1350 {
1351         lw->weight -= dec;
1352         lw->inv_weight = 0;
1353 }
1354
1355 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1356 {
1357         lw->weight = w;
1358         lw->inv_weight = 0;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1363  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1364  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1365  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1366  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1367  * slice expiry etc.
1368  */
1369
1370 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1371 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1372
1373 /*
1374  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1375  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1376  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1377  * that remained on nice 0.
1378  *
1379  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1380  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1381  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1382  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1383  * the relative distance between them is ~25%.)
1384  */
1385 static const int prio_to_weight[40] = {
1386  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1387  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1388  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1389  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1390  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1391  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1392  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1393  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1394 };
1395
1396 /*
1397  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1398  *
1399  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1400  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1401  * into multiplications:
1402  */
1403 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1404  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1405  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1406  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1407  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1408  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1409  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1410  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1411  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1412 };
1413
1414 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1415 enum cpuacct_stat_index {
1416         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1417         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1418
1419         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1420 };
1421
1422 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1423 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1424 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1425                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1426 #else
1427 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1428 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1429                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1430 #endif
1431
1432 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1433 {
1434         update_load_add(&rq->load, load);
1435 }
1436
1437 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_sub(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1443 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1444
1445 /*
1446  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1447  * leaving it for the final time.
1448  */
1449 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1450 {
1451         struct task_group *parent, *child;
1452         int ret;
1453
1454         rcu_read_lock();
1455         parent = &root_task_group;
1456 down:
1457         ret = (*down)(parent, data);
1458         if (ret)
1459                 goto out_unlock;
1460         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1461                 parent = child;
1462                 goto down;
1463
1464 up:
1465                 continue;
1466         }
1467         ret = (*up)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470
1471         child = parent;
1472         parent = parent->parent;
1473         if (parent)
1474                 goto up;
1475 out_unlock:
1476         rcu_read_unlock();
1477
1478         return ret;
1479 }
1480
1481 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1482 {
1483         return 0;
1484 }
1485 #endif
1486
1487 #ifdef CONFIG_SMP
1488 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1489 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1490 {
1491         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1496  * according to the scheduling class and "nice" value.
1497  *
1498  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1499  * balance conservatively.
1500  */
1501 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1502 {
1503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1504         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1505
1506         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1507                 return total;
1508
1509         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1514  * according to the scheduling class and "nice" value.
1515  */
1516 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1520
1521         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1522                 return total;
1523
1524         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1525 }
1526
1527 static unsigned long power_of(int cpu)
1528 {
1529         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1530 }
1531
1532 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1533
1534 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1535 {
1536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1537         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1538
1539         if (nr_running)
1540                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1541         else
1542                 rq->avg_load_per_task = 0;
1543
1544         return rq->avg_load_per_task;
1545 }
1546
1547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1548
1549 /*
1550  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1551  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1552  * group is a fraction of its parents load.
1553  */
1554 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1555 {
1556         unsigned long load;
1557         long cpu = (long)data;
1558
1559         if (!tg->parent) {
1560                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1561         } else {
1562                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1563                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1564                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1565         }
1566
1567         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 static void update_h_load(long cpu)
1573 {
1574         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1575 }
1576
1577 #endif
1578
1579 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1580
1581 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1582
1583 /*
1584  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1585  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1586  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1587  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1588  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1589  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1590  */
1591 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1592         __releases(this_rq->lock)
1593         __acquires(busiest->lock)
1594         __acquires(this_rq->lock)
1595 {
1596         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1597         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1598
1599         return 1;
1600 }
1601
1602 #else
1603 /*
1604  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1605  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1606  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1607  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1608  * regardless of entry order into the function.
1609  */
1610 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1611         __releases(this_rq->lock)
1612         __acquires(busiest->lock)
1613         __acquires(this_rq->lock)
1614 {
1615         int ret = 0;
1616
1617         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1618                 if (busiest < this_rq) {
1619                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1620                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1621                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1622                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1623                         ret = 1;
1624                 } else
1625                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1626                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1627         }
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1632
1633 /*
1634  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1635  */
1636 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1637 {
1638         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1639                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1640                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1641                 BUG_ON(1);
1642         }
1643
1644         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1645 }
1646
1647 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1648         __releases(busiest->lock)
1649 {
1650         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1651         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1652 }
1653
1654 /*
1655  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1656  *
1657  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1658  * you need to do so manually before calling.
1659  */
1660 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1661         __acquires(rq1->lock)
1662         __acquires(rq2->lock)
1663 {
1664         BUG_ON(!irqs_disabled());
1665         if (rq1 == rq2) {
1666                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1667                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1668         } else {
1669                 if (rq1 < rq2) {
1670                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1671                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1672                 } else {
1673                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1674                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1675                 }
1676         }
1677 }
1678
1679 /*
1680  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1681  *
1682  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1683  * you need to do so manually after calling.
1684  */
1685 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1686         __releases(rq1->lock)
1687         __releases(rq2->lock)
1688 {
1689         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1690         if (rq1 != rq2)
1691                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1692         else
1693                 __release(rq2->lock);
1694 }
1695
1696 #else /* CONFIG_SMP */
1697
1698 /*
1699  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1700  *
1701  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1702  * you need to do so manually before calling.
1703  */
1704 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1705         __acquires(rq1->lock)
1706         __acquires(rq2->lock)
1707 {
1708         BUG_ON(!irqs_disabled());
1709         BUG_ON(rq1 != rq2);
1710         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1711         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1712 }
1713
1714 /*
1715  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1716  *
1717  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1718  * you need to do so manually after calling.
1719  */
1720 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1721         __releases(rq1->lock)
1722         __releases(rq2->lock)
1723 {
1724         BUG_ON(rq1 != rq2);
1725         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1726         __release(rq2->lock);
1727 }
1728
1729 #endif
1730
1731 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1732 static void update_sysctl(void);
1733 static int get_update_sysctl_factor(void);
1734 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1735
1736 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1737 {
1738         set_task_rq(p, cpu);
1739 #ifdef CONFIG_SMP
1740         /*
1741          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1742          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1743          * per-task data have been completed by this moment.
1744          */
1745         smp_wmb();
1746         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1747 #endif
1748 }
1749
1750 static const struct sched_class rt_sched_class;
1751
1752 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1753 #define for_each_class(class) \
1754    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1755
1756 #include "sched_stats.h"
1757
1758 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1759 {
1760         rq->nr_running++;
1761 }
1762
1763 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1764 {
1765         rq->nr_running--;
1766 }
1767
1768 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1769 {
1770         /*
1771          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1772          */
1773         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1774                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1775                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1776                 return;
1777         }
1778
1779         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1780         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1781 }
1782
1783 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1784 {
1785         update_rq_clock(rq);
1786         sched_info_queued(p);
1787         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1788 }
1789
1790 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1791 {
1792         update_rq_clock(rq);
1793         sched_info_dequeued(p);
1794         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1795 }
1796
1797 /*
1798  * activate_task - move a task to the runqueue.
1799  */
1800 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1801 {
1802         if (task_contributes_to_load(p))
1803                 rq->nr_uninterruptible--;
1804
1805         enqueue_task(rq, p, flags);
1806         inc_nr_running(rq);
1807 }
1808
1809 /*
1810  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1811  */
1812 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1813 {
1814         if (task_contributes_to_load(p))
1815                 rq->nr_uninterruptible++;
1816
1817         dequeue_task(rq, p, flags);
1818         dec_nr_running(rq);
1819 }
1820
1821 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1822
1823 /*
1824  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1825  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1826  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1827  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1828  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1829  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1830  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1831  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1832  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1833  */
1834 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1835 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1836
1837 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1838 static int sched_clock_irqtime;
1839
1840 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1841 {
1842         sched_clock_irqtime = 1;
1843 }
1844
1845 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1846 {
1847         sched_clock_irqtime = 0;
1848 }
1849
1850 #ifndef CONFIG_64BIT
1851 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1852
1853 static inline void irq_time_write_begin(void)
1854 {
1855         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1856         smp_wmb();
1857 }
1858
1859 static inline void irq_time_write_end(void)
1860 {
1861         smp_wmb();
1862         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1863 }
1864
1865 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1866 {
1867         u64 irq_time;
1868         unsigned seq;
1869
1870         do {
1871                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1872                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1873                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1874         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1875
1876         return irq_time;
1877 }
1878 #else /* CONFIG_64BIT */
1879 static inline void irq_time_write_begin(void)
1880 {
1881 }
1882
1883 static inline void irq_time_write_end(void)
1884 {
1885 }
1886
1887 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1888 {
1889         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1890 }
1891 #endif /* CONFIG_64BIT */
1892
1893 /*
1894  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1895  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1896  */
1897 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1898 {
1899         unsigned long flags;
1900         s64 delta;
1901         int cpu;
1902
1903         if (!sched_clock_irqtime)
1904                 return;
1905
1906         local_irq_save(flags);
1907
1908         cpu = smp_processor_id();
1909         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1910         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1911
1912         irq_time_write_begin();
1913         /*
1914          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1915          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1916          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1917          * that do not consume any time, but still wants to run.
1918          */
1919         if (hardirq_count())
1920                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1921         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1922                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1923
1924         irq_time_write_end();
1925         local_irq_restore(flags);
1926 }
1927 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1928
1929 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1930 {
1931         s64 irq_delta;
1932
1933         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1934
1935         /*
1936          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1937          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1938          * {soft,}irq region.
1939          *
1940          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1941          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1942          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1943          * monotonic.
1944          *
1945          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1946          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1947          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1948          * atomic ops.
1949          */
1950         if (irq_delta > delta)
1951                 irq_delta = delta;
1952
1953         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1954         delta -= irq_delta;
1955         rq->clock_task += delta;
1956
1957         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1958                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1959 }
1960
1961 static int irqtime_account_hi_update(void)
1962 {
1963         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1964         unsigned long flags;
1965         u64 latest_ns;
1966         int ret = 0;
1967
1968         local_irq_save(flags);
1969         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1970         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1971                 ret = 1;
1972         local_irq_restore(flags);
1973         return ret;
1974 }
1975
1976 static int irqtime_account_si_update(void)
1977 {
1978         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1979         unsigned long flags;
1980         u64 latest_ns;
1981         int ret = 0;
1982
1983         local_irq_save(flags);
1984         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
1985         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
1986                 ret = 1;
1987         local_irq_restore(flags);
1988         return ret;
1989 }
1990
1991 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1992
1993 #define sched_clock_irqtime     (0)
1994
1995 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1996 {
1997         rq->clock_task += delta;
1998 }
1999
2000 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2001
2002 #include "sched_idletask.c"
2003 #include "sched_fair.c"
2004 #include "sched_rt.c"
2005 #include "sched_autogroup.c"
2006 #include "sched_stoptask.c"
2007 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2008 # include "sched_debug.c"
2009 #endif
2010
2011 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2012 {
2013         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2014         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2015
2016         if (stop) {
2017                 /*
2018                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2019                  * userspace knows about and won't get confused about.
2020                  *
2021                  * Also, it will make PI more or less work without too
2022                  * much confusion -- but then, stop work should not
2023                  * rely on PI working anyway.
2024                  */
2025                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2026
2027                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2028         }
2029
2030         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2031
2032         if (old_stop) {
2033                 /*
2034                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2035                  * it can die in pieces.
2036                  */
2037                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2038         }
2039 }
2040
2041 /*
2042  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2043  */
2044 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2045 {
2046         return p->static_prio;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2051  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2052  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2053  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2054  * estimator recalculates.
2055  */
2056 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2057 {
2058         int prio;
2059
2060         if (task_has_rt_policy(p))
2061                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2062         else
2063                 prio = __normal_prio(p);
2064         return prio;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2069  * taken into account by the scheduler. This value might
2070  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2071  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2072  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2073  */
2074 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2075 {
2076         p->normal_prio = normal_prio(p);
2077         /*
2078          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2079          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2080          * to the normal priority:
2081          */
2082         if (!rt_prio(p->prio))
2083                 return p->normal_prio;
2084         return p->prio;
2085 }
2086
2087 /**
2088  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2089  * @p: the task in question.
2090  */
2091 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2092 {
2093         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2094 }
2095
2096 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2097                                        const struct sched_class *prev_class,
2098                                        int oldprio)
2099 {
2100         if (prev_class != p->sched_class) {
2101                 if (prev_class->switched_from)
2102                         prev_class->switched_from(rq, p);
2103                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2104         } else if (oldprio != p->prio)
2105                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2106 }
2107
2108 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2109 {
2110         const struct sched_class *class;
2111
2112         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2113                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2114         } else {
2115                 for_each_class(class) {
2116                         if (class == rq->curr->sched_class)
2117                                 break;
2118                         if (class == p->sched_class) {
2119                                 resched_task(rq->curr);
2120                                 break;
2121                         }
2122                 }
2123         }
2124
2125         /*
2126          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2127          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2128          */
2129         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2130                 rq->skip_clock_update = 1;
2131 }
2132
2133 #ifdef CONFIG_SMP
2134 /*
2135  * Is this task likely cache-hot:
2136  */
2137 static int
2138 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2139 {
2140         s64 delta;
2141
2142         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2143                 return 0;
2144
2145         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2146                 return 0;
2147
2148         /*
2149          * Buddy candidates are cache hot:
2150          */
2151         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2152                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2153                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2154                 return 1;
2155
2156         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2157                 return 1;
2158         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2159                 return 0;
2160
2161         delta = now - p->se.exec_start;
2162
2163         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2164 }
2165
2166 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2167 {
2168 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2169         /*
2170          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2171          * ttwu() will sort out the placement.
2172          */
2173         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2174                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2175 #endif
2176
2177         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2178
2179         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2180                 p->se.nr_migrations++;
2181                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2182         }
2183
2184         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2185 }
2186
2187 struct migration_arg {
2188         struct task_struct *task;
2189         int dest_cpu;
2190 };
2191
2192 static int migration_cpu_stop(void *data);
2193
2194 /*
2195  * The task's runqueue lock must be held.
2196  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2197  */
2198 static bool need_migrate_task(struct task_struct *p)
2199 {
2200         /*
2201          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2202          * the next wake-up will properly place the task.
2203          */
2204         bool running = p->on_rq || p->on_cpu;
2205         smp_rmb(); /* finish_lock_switch() */
2206         return running;
2207 }
2208
2209 /*
2210  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2211  *
2212  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2213  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2214  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2215  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2216  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2217  * @p has remained unscheduled the whole time.
2218  *
2219  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2220  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2221  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2222  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2223  * waiting to become inactive.
2224  */
2225 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2226 {
2227         unsigned long flags;
2228         int running, on_rq;
2229         unsigned long ncsw;
2230         struct rq *rq;
2231
2232         for (;;) {
2233                 /*
2234                  * We do the initial early heuristics without holding
2235                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2236                  * the runqueue lock when things look like they will
2237                  * work out!
2238                  */
2239                 rq = task_rq(p);
2240
2241                 /*
2242                  * If the task is actively running on another CPU
2243                  * still, just relax and busy-wait without holding
2244                  * any locks.
2245                  *
2246                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2247                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2248                  * But we don't care, since "task_running()" will
2249                  * return false if the runqueue has changed and p
2250                  * is actually now running somewhere else!
2251                  */
2252                 while (task_running(rq, p)) {
2253                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2254                                 return 0;
2255                         cpu_relax();
2256                 }
2257
2258                 /*
2259                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2260                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2261                  * just go back and repeat.
2262                  */
2263                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2264                 trace_sched_wait_task(p);
2265                 running = task_running(rq, p);
2266                 on_rq = p->on_rq;
2267                 ncsw = 0;
2268                 if (!match_state || p->state == match_state)
2269                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2270                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2271
2272                 /*
2273                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2274                  */
2275                 if (unlikely(!ncsw))
2276                         break;
2277
2278                 /*
2279                  * Was it really running after all now that we
2280                  * checked with the proper locks actually held?
2281                  *
2282                  * Oops. Go back and try again..
2283                  */
2284                 if (unlikely(running)) {
2285                         cpu_relax();
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /*
2290                  * It's not enough that it's not actively running,
2291                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2292                  * preempted!
2293                  *
2294                  * So if it was still runnable (but just not actively
2295                  * running right now), it's preempted, and we should
2296                  * yield - it could be a while.
2297                  */
2298                 if (unlikely(on_rq)) {
2299                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2300
2301                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2302                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2303                         continue;
2304                 }
2305
2306                 /*
2307                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2308                  * runnable, which means that it will never become
2309                  * running in the future either. We're all done!
2310                  */
2311                 break;
2312         }
2313
2314         return ncsw;
2315 }
2316
2317 /***
2318  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2319  * @p: the to-be-kicked thread
2320  *
2321  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2322  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2323  *
2324  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2325  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2326  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2327  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2328  * achieved as well.
2329  */
2330 void kick_process(struct task_struct *p)
2331 {
2332         int cpu;
2333
2334         preempt_disable();
2335         cpu = task_cpu(p);
2336         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2337                 smp_send_reschedule(cpu);
2338         preempt_enable();
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2341 #endif /* CONFIG_SMP */
2342
2343 #ifdef CONFIG_SMP
2344 /*
2345  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2346  */
2347 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2348 {
2349         int dest_cpu;
2350         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2351
2352         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2353         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2354                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2355                         return dest_cpu;
2356
2357         /* Any allowed, online CPU? */
2358         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2359         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2360                 return dest_cpu;
2361
2362         /* No more Mr. Nice Guy. */
2363         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2364         /*
2365          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2366          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2367          * leave kernel.
2368          */
2369         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2370                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2371                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2372         }
2373
2374         return dest_cpu;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2379  */
2380 static inline
2381 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2382 {
2383         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2384
2385         /*
2386          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2387          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2388          * cpu.
2389          *
2390          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2391          *
2392          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2393          *   not worry about this generic constraint ]
2394          */
2395         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2396                      !cpu_online(cpu)))
2397                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2398
2399         return cpu;
2400 }
2401
2402 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2403 {
2404         s64 diff = sample - *avg;
2405         *avg += diff >> 3;
2406 }
2407 #endif
2408
2409 static void
2410 ttwu_stat(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2411 {
2412 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2413 #ifdef CONFIG_SMP
2414         int this_cpu = smp_processor_id();
2415
2416         if (cpu == this_cpu) {
2417                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2418                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2419         } else {
2420                 struct sched_domain *sd;
2421
2422                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2423                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2424                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2425                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2426                                 break;
2427                         }
2428                 }
2429         }
2430 #endif /* CONFIG_SMP */
2431
2432         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2433         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2434
2435         if (wake_flags & WF_SYNC)
2436                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2437
2438         if (cpu != task_cpu(p))
2439                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2440
2441 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2442 }
2443
2444 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2445 {
2446         activate_task(rq, p, en_flags);
2447         p->on_rq = 1;
2448
2449         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2450         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2451                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2452 }
2453
2454 static void
2455 ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq, int wake_flags)
2456 {
2457         trace_sched_wakeup(p, true);
2458         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2459
2460         p->state = TASK_RUNNING;
2461 #ifdef CONFIG_SMP
2462         if (p->sched_class->task_woken)
2463                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2464
2465         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2466                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2467                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2468
2469                 if (delta > max)
2470                         rq->avg_idle = max;
2471                 else
2472                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2473                 rq->idle_stamp = 0;
2474         }
2475 #endif
2476 }
2477
2478 /**
2479  * try_to_wake_up - wake up a thread
2480  * @p: the thread to be awakened
2481  * @state: the mask of task states that can be woken
2482  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2483  *
2484  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2485  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2486  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2487  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2488  * runnable without the overhead of this.
2489  *
2490  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2491  * or @state didn't match @p's state.
2492  */
2493 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2494                           int wake_flags)
2495 {
2496         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2497         unsigned long flags;
2498         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2499         struct rq *rq;
2500
2501         this_cpu = get_cpu();
2502
2503         smp_wmb();
2504         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2505         rq = __task_rq_lock(p);
2506         if (!(p->state & state))
2507                 goto out;
2508
2509         cpu = task_cpu(p);
2510
2511         if (p->on_rq)
2512                 goto out_running;
2513
2514         orig_cpu = cpu;
2515 #ifdef CONFIG_SMP
2516         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2517                 goto out_activate;
2518
2519         /*
2520          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2521          * we put the task in TASK_WAKING state.
2522          *
2523          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2524          */
2525         if (task_contributes_to_load(p)) {
2526                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2527                         rq->nr_uninterruptible--;
2528                 else
2529                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2530         }
2531         p->state = TASK_WAKING;
2532
2533         if (p->sched_class->task_waking) {
2534                 p->sched_class->task_waking(p);
2535                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2536         }
2537
2538         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2539         if (cpu != orig_cpu)
2540                 set_task_cpu(p, cpu);
2541         __task_rq_unlock(rq);
2542
2543         rq = cpu_rq(cpu);
2544         raw_spin_lock(&rq->lock);
2545
2546         /*
2547          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2548          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2549          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2550          * cpu we just moved it to.
2551          */
2552         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2553         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2554
2555 out_activate:
2556 #endif /* CONFIG_SMP */
2557         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
2558 out_running:
2559         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags);
2560         ttwu_stat(rq, p, cpu, wake_flags);
2561         success = 1;
2562 out:
2563         __task_rq_unlock(rq);
2564         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2565         put_cpu();
2566
2567         return success;
2568 }
2569
2570 /**
2571  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2572  * @p: the thread to be awakened
2573  *
2574  * Put @p on the run-queue if it's not already there.  The caller must
2575  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2576  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2577  */
2578 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2579 {
2580         struct rq *rq = task_rq(p);
2581
2582         BUG_ON(rq != this_rq());
2583         BUG_ON(p == current);
2584         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2585
2586         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2587                 return;
2588
2589         if (!p->on_rq)
2590                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2591
2592         ttwu_post_activation(p, rq, 0);
2593         ttwu_stat(rq, p, smp_processor_id(), 0);
2594 }
2595
2596 /**
2597  * wake_up_process - Wake up a specific process
2598  * @p: The process to be woken up.
2599  *
2600  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2601  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2602  * running.
2603  *
2604  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2605  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2606  */
2607 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2608 {
2609         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2610 }
2611 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2612
2613 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2614 {
2615         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2616 }
2617
2618 /*
2619  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2620  * p is forked by current.
2621  *
2622  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2623  */
2624 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2625 {
2626         p->on_rq                        = 0;
2627
2628         p->se.on_rq                     = 0;
2629         p->se.exec_start                = 0;
2630         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2631         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2632         p->se.nr_migrations             = 0;
2633         p->se.vruntime                  = 0;
2634         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2635
2636 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2637         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2638 #endif
2639
2640         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2641
2642 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2643         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2644 #endif
2645 }
2646
2647 /*
2648  * fork()/clone()-time setup:
2649  */
2650 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2651 {
2652         int cpu = get_cpu();
2653
2654         __sched_fork(p);
2655         /*
2656          * We mark the process as running here. This guarantees that
2657          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2658          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2659          */
2660         p->state = TASK_RUNNING;
2661
2662         /*
2663          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2664          */
2665         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2666                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2667                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2668                         p->normal_prio = p->static_prio;
2669                 }
2670
2671                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2672                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2673                         p->normal_prio = p->static_prio;
2674                         set_load_weight(p);
2675                 }
2676
2677                 /*
2678                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2679                  * fulfilled its duty:
2680                  */
2681                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2682         }
2683
2684         /*
2685          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2686          */
2687         p->prio = current->normal_prio;
2688
2689         if (!rt_prio(p->prio))
2690                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2691
2692         if (p->sched_class->task_fork)
2693                 p->sched_class->task_fork(p);
2694
2695         /*
2696          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2697          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2698          * is ran before sched_fork().
2699          *
2700          * Silence PROVE_RCU.
2701          */
2702         rcu_read_lock();
2703         set_task_cpu(p, cpu);
2704         rcu_read_unlock();
2705
2706 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2707         if (likely(sched_info_on()))
2708                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2709 #endif
2710 #if defined(CONFIG_SMP)
2711         p->on_cpu = 0;
2712 #endif
2713 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2714         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2715         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2716 #endif
2717 #ifdef CONFIG_SMP
2718         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2719 #endif
2720
2721         put_cpu();
2722 }
2723
2724 /*
2725  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2726  *
2727  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2728  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2729  * on the runqueue and wakes it.
2730  */
2731 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2732 {
2733         unsigned long flags;
2734         struct rq *rq;
2735         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2736
2737 #ifdef CONFIG_SMP
2738         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2739         p->state = TASK_WAKING;
2740
2741         /*
2742          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2743          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2744          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2745          *
2746          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2747          * without people poking at ->cpus_allowed.
2748          */
2749         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2750         set_task_cpu(p, cpu);
2751
2752         p->state = TASK_RUNNING;
2753         task_rq_unlock(rq, &flags);
2754 #endif
2755
2756         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2757         activate_task(rq, p, 0);
2758         p->on_rq = 1;
2759         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2760         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2761 #ifdef CONFIG_SMP
2762         if (p->sched_class->task_woken)
2763                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2764 #endif
2765         task_rq_unlock(rq, &flags);
2766         put_cpu();
2767 }
2768
2769 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2770
2771 /**
2772  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2773  * @notifier: notifier struct to register
2774  */
2775 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2776 {
2777         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2778 }
2779 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2780
2781 /**
2782  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2783  * @notifier: notifier struct to unregister
2784  *
2785  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2786  */
2787 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2788 {
2789         hlist_del(&notifier->link);
2790 }
2791 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2792
2793 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2794 {
2795         struct preempt_notifier *notifier;
2796         struct hlist_node *node;
2797
2798         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2799                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2800 }
2801
2802 static void
2803 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2804                                  struct task_struct *next)
2805 {
2806         struct preempt_notifier *notifier;
2807         struct hlist_node *node;
2808
2809         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2810                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2811 }
2812
2813 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2814
2815 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2816 {
2817 }
2818
2819 static void
2820 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2821                                  struct task_struct *next)
2822 {
2823 }
2824
2825 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2826
2827 /**
2828  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2829  * @rq: the runqueue preparing to switch
2830  * @prev: the current task that is being switched out
2831  * @next: the task we are going to switch to.
2832  *
2833  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2834  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2835  * switch.
2836  *
2837  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2838  * hooks.
2839  */
2840 static inline void
2841 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2842                     struct task_struct *next)
2843 {
2844         sched_info_switch(prev, next);
2845         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2846         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2847         prepare_lock_switch(rq, next);
2848         prepare_arch_switch(next);
2849         trace_sched_switch(prev, next);
2850 }
2851
2852 /**
2853  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2854  * @rq: runqueue associated with task-switch
2855  * @prev: the thread we just switched away from.
2856  *
2857  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2858  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2859  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2860  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2861  *
2862  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2863  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2864  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2865  * details.)
2866  */
2867 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2868         __releases(rq->lock)
2869 {
2870         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2871         long prev_state;
2872
2873         rq->prev_mm = NULL;
2874
2875         /*
2876          * A task struct has one reference for the use as "current".
2877          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2878          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2879          * the scheduled task must drop that reference.
2880          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2881          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2882          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2883          * be dropped twice.
2884          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2885          */
2886         prev_state = prev->state;
2887         finish_arch_switch(prev);
2888 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2889         local_irq_disable();
2890 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2891         perf_event_task_sched_in(current);
2892 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2893         local_irq_enable();
2894 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2895         finish_lock_switch(rq, prev);
2896
2897         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2898         if (mm)
2899                 mmdrop(mm);
2900         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2901                 /*
2902                  * Remove function-return probe instances associated with this
2903                  * task and put them back on the free list.
2904                  */
2905                 kprobe_flush_task(prev);
2906                 put_task_struct(prev);
2907         }
2908 }
2909
2910 #ifdef CONFIG_SMP
2911
2912 /* assumes rq->lock is held */
2913 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2914 {
2915         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2916                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2917 }
2918
2919 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2920 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2921 {
2922         if (rq->post_schedule) {
2923                 unsigned long flags;
2924
2925                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2926                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2927                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2928                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2929
2930                 rq->post_schedule = 0;
2931         }
2932 }
2933
2934 #else
2935
2936 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2937 {
2938 }
2939
2940 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2941 {
2942 }
2943
2944 #endif
2945
2946 /**
2947  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2948  * @prev: the thread we just switched away from.
2949  */
2950 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2951         __releases(rq->lock)
2952 {
2953         struct rq *rq = this_rq();
2954
2955         finish_task_switch(rq, prev);
2956
2957         /*
2958          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2959          * task_switch?
2960          */
2961         post_schedule(rq);
2962
2963 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2964         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2965         preempt_enable();
2966 #endif
2967         if (current->set_child_tid)
2968                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2969 }
2970
2971 /*
2972  * context_switch - switch to the new MM and the new
2973  * thread's register state.
2974  */
2975 static inline void
2976 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2977                struct task_struct *next)
2978 {
2979         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2980
2981         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2982
2983         mm = next->mm;
2984         oldmm = prev->active_mm;
2985         /*
2986          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2987          * combine the page table reload and the switch backend into
2988          * one hypercall.
2989          */
2990         arch_start_context_switch(prev);
2991
2992         if (!mm) {
2993                 next->active_mm = oldmm;
2994                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2995                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2996         } else
2997                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2998
2999         if (!prev->mm) {
3000                 prev->active_mm = NULL;
3001                 rq->prev_mm = oldmm;
3002         }
3003         /*
3004          * Since the runqueue lock will be released by the next
3005          * task (which is an invalid locking op but in the case
3006          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3007          * do an early lockdep release here:
3008          */
3009 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3010         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3011 #endif
3012
3013         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3014         switch_to(prev, next, prev);
3015
3016         barrier();
3017         /*
3018          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3019          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3020          * frame will be invalid.
3021          */
3022         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3023 }
3024
3025 /*
3026  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3027  *
3028  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3029  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3030  * number of context switches performed since bootup.
3031  */
3032 unsigned long nr_running(void)
3033 {
3034         unsigned long i, sum = 0;
3035
3036         for_each_online_cpu(i)
3037                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3038
3039         return sum;
3040 }
3041
3042 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3043 {
3044         unsigned long i, sum = 0;
3045
3046         for_each_possible_cpu(i)
3047                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3048
3049         /*
3050          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3051          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3052          */
3053         if (unlikely((long)sum < 0))
3054                 sum = 0;
3055
3056         return sum;
3057 }
3058
3059 unsigned long long nr_context_switches(void)
3060 {
3061         int i;
3062         unsigned long long sum = 0;
3063
3064         for_each_possible_cpu(i)
3065                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3066
3067         return sum;
3068 }
3069
3070 unsigned long nr_iowait(void)
3071 {
3072         unsigned long i, sum = 0;
3073
3074         for_each_possible_cpu(i)
3075                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3076
3077         return sum;
3078 }
3079
3080 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3081 {
3082         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3083         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3084 }
3085
3086 unsigned long this_cpu_load(void)
3087 {
3088         struct rq *this = this_rq();
3089         return this->cpu_load[0];
3090 }
3091
3092
3093 /* Variables and functions for calc_load */
3094 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3095 static unsigned long calc_load_update;
3096 unsigned long avenrun[3];
3097 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3098
3099 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3100 {
3101         long nr_active, delta = 0;
3102
3103         nr_active = this_rq->nr_running;
3104         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3105
3106         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3107                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3108                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3109         }
3110
3111         return delta;
3112 }
3113
3114 static unsigned long
3115 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3116 {
3117         load *= exp;
3118         load += active * (FIXED_1 - exp);
3119         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3120         return load >> FSHIFT;
3121 }
3122
3123 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3124 /*
3125  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3126  *
3127  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3128  */
3129 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3130
3131 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3132 {
3133         long delta;
3134
3135         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3136         if (delta)
3137                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3138 }
3139
3140 static long calc_load_fold_idle(void)
3141 {
3142         long delta = 0;
3143
3144         /*
3145          * Its got a race, we don't care...
3146          */
3147         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3148                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3149
3150         return delta;
3151 }
3152
3153 /**
3154  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3155  *
3156  * @x:         base of the power
3157  * @frac_bits: fractional bits of @x
3158  * @n:         power to raise @x to.
3159  *
3160  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3161  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3162  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3163  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3164  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3165  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3166  * vector.
3167  */
3168 static unsigned long
3169 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3170 {
3171         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3172
3173         if (n) for (;;) {
3174                 if (n & 1) {
3175                         result *= x;
3176                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3177                         result >>= frac_bits;
3178                 }
3179                 n >>= 1;
3180                 if (!n)
3181                         break;
3182                 x *= x;
3183                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3184                 x >>= frac_bits;
3185         }
3186
3187         return result;
3188 }
3189
3190 /*
3191  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3192  *
3193  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3194  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3195  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3196  *
3197  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3198  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3199  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3200  *
3201  *  ...
3202  *
3203  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3204  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3205  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3206  *
3207  * [1] application of the geometric series:
3208  *
3209  *              n         1 - x^(n+1)
3210  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3211  *             i=0          1 - x
3212  */
3213 static unsigned long
3214 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3215             unsigned long active, unsigned int n)
3216 {
3217
3218         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3219 }
3220
3221 /*
3222  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3223  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3224  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3225  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3226  *
3227  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3228  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3229  */
3230 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3231 {
3232         long delta, active, n;
3233
3234         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3235                 return;
3236
3237         /*
3238          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3239          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3240          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3241          * due to NO_HZ.
3242          */
3243         delta = calc_load_fold_idle();
3244         if (delta)
3245                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3246
3247         /*
3248          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3249          */
3250         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3251                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3252
3253                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3254                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3255
3256                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3257                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3258                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3259
3260                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3261         }
3262
3263         /*
3264          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3265          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3266          * which comes after this will take care of that.
3267          *
3268          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3269          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3270          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3271          * pick up the final one.
3272          */
3273 }
3274 #else
3275 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3276 {
3277 }
3278
3279 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3280 {
3281         return 0;
3282 }
3283
3284 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3285 {
3286 }
3287 #endif
3288
3289 /**
3290  * get_avenrun - get the load average array
3291  * @loads:      pointer to dest load array
3292  * @offset:     offset to add
3293  * @shift:      shift count to shift the result left
3294  *
3295  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3296  */
3297 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3298 {
3299         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3300         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3301         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3302 }
3303
3304 /*
3305  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3306  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3307  */
3308 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3309 {
3310         long active;
3311
3312         calc_global_nohz(ticks);
3313
3314         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3315                 return;
3316
3317         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3318         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3319
3320         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3321         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3322         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3323
3324         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3325 }
3326
3327 /*
3328  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3329  * active count.
3330  */
3331 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3332 {
3333         long delta;
3334
3335         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3336                 return;
3337
3338         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3339         delta += calc_load_fold_idle();
3340         if (delta)
3341                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3342
3343         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3344 }
3345
3346 /*
3347  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3348  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3349  *
3350  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3351  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3352  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3353  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3354  *
3355  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3356  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3357  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3358  *
3359  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3360  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3361  * particular idx is approximated to be zero.
3362  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3363  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3364  * based on 128 point scale.
3365  * Example:
3366  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3367  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3368  *
3369  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3370  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3371  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3372  */
3373 #define DEGRADE_SHIFT           7
3374 static const unsigned char
3375                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3376 static const unsigned char
3377                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3378                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3379                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3380                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3381                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3382                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3383
3384 /*
3385  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3386  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3387  * adding any new load.
3388  */
3389 static unsigned long
3390 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3391 {
3392         int j = 0;
3393
3394         if (!missed_updates)
3395                 return load;
3396
3397         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3398                 return 0;
3399
3400         if (idx == 1)
3401                 return load >> missed_updates;
3402
3403         while (missed_updates) {
3404                 if (missed_updates % 2)
3405                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3406
3407                 missed_updates >>= 1;
3408                 j++;
3409         }
3410         return load;
3411 }
3412
3413 /*
3414  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3415  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3416  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3417  */
3418 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3419 {
3420         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3421         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3422         unsigned long pending_updates;
3423         int i, scale;
3424
3425         this_rq->nr_load_updates++;
3426
3427         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3428         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3429                 return;
3430
3431         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3432         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3433
3434         /* Update our load: */
3435         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3436         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3437                 unsigned long old_load, new_load;
3438
3439                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3440
3441                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3442                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3443                 new_load = this_load;
3444                 /*
3445                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3446                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3447                  * example.
3448                  */
3449                 if (new_load > old_load)
3450                         new_load += scale - 1;
3451
3452                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3453         }
3454
3455         sched_avg_update(this_rq);
3456 }
3457
3458 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3459 {
3460         update_cpu_load(this_rq);
3461
3462         calc_load_account_active(this_rq);
3463 }
3464
3465 #ifdef CONFIG_SMP
3466
3467 /*
3468  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3469  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3470  */
3471 void sched_exec(void)
3472 {
3473         struct task_struct *p = current;
3474         unsigned long flags;
3475         struct rq *rq;
3476         int dest_cpu;
3477
3478         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3479         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3480         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3481                 goto unlock;
3482
3483         /*
3484          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3485          */
3486         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3487             likely(cpu_active(dest_cpu)) && need_migrate_task(p)) {
3488                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3489
3490                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3491                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3492                 return;
3493         }
3494 unlock:
3495         task_rq_unlock(rq, &flags);
3496 }
3497
3498 #endif
3499
3500 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3501
3502 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3503
3504 /*
3505  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3506  * @p in case that task is currently running.
3507  *
3508  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3509  */
3510 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3511 {
3512         u64 ns = 0;
3513
3514         if (task_current(rq, p)) {
3515                 update_rq_clock(rq);
3516                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3517                 if ((s64)ns < 0)
3518                         ns = 0;
3519         }
3520
3521         return ns;
3522 }
3523
3524 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3525 {
3526         unsigned long flags;
3527         struct rq *rq;
3528         u64 ns = 0;
3529
3530         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3531         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3532         task_rq_unlock(rq, &flags);
3533
3534         return ns;
3535 }
3536
3537 /*
3538  * Return accounted runtime for the task.
3539  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3540  * pending runtime that have not been accounted yet.
3541  */
3542 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3543 {
3544         unsigned long flags;
3545         struct rq *rq;
3546         u64 ns = 0;
3547
3548         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3549         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3550         task_rq_unlock(rq, &flags);
3551
3552         return ns;
3553 }
3554
3555 /*
3556  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3557  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3558  * pending runtime that have not been accounted yet.
3559  *
3560  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3561  * so the return value not includes other pending runtime that other
3562  * running tasks might have.
3563  */
3564 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3565 {
3566         struct task_cputime totals;
3567         unsigned long flags;
3568         struct rq *rq;
3569         u64 ns;
3570
3571         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3572         thread_group_cputime(p, &totals);
3573         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3574         task_rq_unlock(rq, &flags);
3575
3576         return ns;
3577 }
3578
3579 /*
3580  * Account user cpu time to a process.
3581  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3582  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3583  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3584  */
3585 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3586                        cputime_t cputime_scaled)
3587 {
3588         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3589         cputime64_t tmp;
3590
3591         /* Add user time to process. */
3592         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3593         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3594         account_group_user_time(p, cputime);
3595
3596         /* Add user time to cpustat. */
3597         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3598         if (TASK_NICE(p) > 0)
3599                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3600         else
3601                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3602
3603         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3604         /* Account for user time used */
3605         acct_update_integrals(p);
3606 }
3607
3608 /*
3609  * Account guest cpu time to a process.
3610  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3611  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3612  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3613  */
3614 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3615                                cputime_t cputime_scaled)
3616 {
3617         cputime64_t tmp;
3618         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3619
3620         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3621
3622         /* Add guest time to process. */
3623         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3624         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3625         account_group_user_time(p, cputime);
3626         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3627
3628         /* Add guest time to cpustat. */
3629         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3630                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3631                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3632         } else {
3633                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3634                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3635         }
3636 }
3637
3638 /*
3639  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3640  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3641  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3642  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3643  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3644  */
3645 static inline
3646 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3647                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3648 {
3649         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3650
3651         /* Add system time to process. */
3652         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3653         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3654         account_group_system_time(p, cputime);
3655
3656         /* Add system time to cpustat. */
3657         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3658         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3659
3660         /* Account for system time used */
3661         acct_update_integrals(p);
3662 }
3663
3664 /*
3665  * Account system cpu time to a process.
3666  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3667  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3668  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3669  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3670  */
3671 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3672                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3673 {
3674         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3675         cputime64_t *target_cputime64;
3676
3677         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3678                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3679                 return;
3680         }
3681
3682         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3683                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3684         else if (in_serving_softirq())
3685                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3686         else
3687                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3688
3689         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3690 }
3691
3692 /*
3693  * Account for involuntary wait time.
3694  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3695  */
3696 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3697 {
3698         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3699         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3700
3701         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3702 }
3703
3704 /*
3705  * Account for idle time.
3706  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3707  */
3708 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3709 {
3710         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3711         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3712         struct rq *rq = this_rq();
3713
3714         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3715                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3716         else
3717                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3718 }
3719
3720 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3721
3722 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3723 /*
3724  * Account a tick to a process and cpustat
3725  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3726  * @user_tick: is the tick from userspace
3727  * @rq: the pointer to rq
3728  *
3729  * Tick demultiplexing follows the order
3730  * - pending hardirq update
3731  * - pending softirq update
3732  * - user_time
3733  * - idle_time
3734  * - system time
3735  *   - check for guest_time
3736  *   - else account as system_time
3737  *
3738  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3739  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3740  * opportunity to update it solely in system time.
3741  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3742  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3743  */
3744 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3745                                                 struct rq *rq)
3746 {
3747         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3748         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3749         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3750
3751         if (irqtime_account_hi_update()) {
3752                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3753         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3754                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3755         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3756                 /*
3757                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3758                  * So, we have to handle it separately here.
3759                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3760                  */
3761                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3762                                         &cpustat->softirq);
3763         } else if (user_tick) {
3764                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3765         } else if (p == rq->idle) {
3766                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3767         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3768                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3769         } else {
3770                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3771                                         &cpustat->system);
3772         }
3773 }
3774
3775 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3776 {
3777         int i;
3778         struct rq *rq = this_rq();
3779
3780         for (i = 0; i < ticks; i++)
3781                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3782 }
3783 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3784 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3785 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3786                                                 struct rq *rq) {}
3787 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3788
3789 /*
3790  * Account a single tick of cpu time.
3791  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3792  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3793  */
3794 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3795 {
3796         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3797         struct rq *rq = this_rq();
3798
3799         if (sched_clock_irqtime) {
3800                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3801                 return;
3802         }
3803
3804         if (user_tick)
3805                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3806         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3807                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3808                                     one_jiffy_scaled);
3809         else
3810                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3811 }
3812
3813 /*
3814  * Account multiple ticks of steal time.
3815  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3816  * @ticks: number of stolen ticks
3817  */
3818 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3819 {
3820         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3821 }
3822
3823 /*
3824  * Account multiple ticks of idle time.
3825  * @ticks: number of stolen ticks
3826  */
3827 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3828 {
3829
3830         if (sched_clock_irqtime) {
3831                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3832                 return;
3833         }
3834
3835         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3836 }
3837
3838 #endif
3839
3840 /*
3841  * Use precise platform statistics if available:
3842  */
3843 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3844 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3845 {
3846         *ut = p->utime;
3847         *st = p->stime;
3848 }
3849
3850 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3851 {
3852         struct task_cputime cputime;
3853
3854         thread_group_cputime(p, &cputime);
3855
3856         *ut = cputime.utime;
3857         *st = cputime.stime;
3858 }
3859 #else
3860
3861 #ifndef nsecs_to_cputime
3862 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3863 #endif
3864
3865 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3866 {
3867         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3868
3869         /*
3870          * Use CFS's precise accounting:
3871          */
3872         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3873
3874         if (total) {
3875                 u64 temp = rtime;
3876
3877                 temp *= utime;
3878                 do_div(temp, total);
3879                 utime = (cputime_t)temp;
3880         } else
3881                 utime = rtime;
3882
3883         /*
3884          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3885          */
3886         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3887         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3888
3889         *ut = p->prev_utime;
3890         *st = p->prev_stime;
3891 }
3892
3893 /*
3894  * Must be called with siglock held.
3895  */
3896 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3897 {
3898         struct signal_struct *sig = p->signal;
3899         struct task_cputime cputime;
3900         cputime_t rtime, utime, total;
3901
3902         thread_group_cputime(p, &cputime);
3903
3904         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3905         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3906
3907         if (total) {
3908                 u64 temp = rtime;
3909
3910                 temp *= cputime.utime;
3911                 do_div(temp, total);
3912                 utime = (cputime_t)temp;
3913         } else
3914                 utime = rtime;
3915
3916         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3917         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3918                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3919
3920         *ut = sig->prev_utime;
3921         *st = sig->prev_stime;
3922 }
3923 #endif
3924
3925 /*
3926  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3927  * We call it with interrupts disabled.
3928  *
3929  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3930  * timeslices.
3931  */
3932 void scheduler_tick(void)
3933 {
3934         int cpu = smp_processor_id();
3935         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3936         struct task_struct *curr = rq->curr;
3937
3938         sched_clock_tick();
3939
3940         raw_spin_lock(&rq->lock);
3941         update_rq_clock(rq);
3942         update_cpu_load_active(rq);
3943         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3944         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3945
3946         perf_event_task_tick();
3947
3948 #ifdef CONFIG_SMP
3949         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3950         trigger_load_balance(rq, cpu);
3951 #endif
3952 }
3953
3954 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3955 {
3956         if (in_lock_functions(addr)) {
3957                 addr = CALLER_ADDR2;
3958                 if (in_lock_functions(addr))
3959                         addr = CALLER_ADDR3;
3960         }
3961         return addr;
3962 }
3963
3964 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3965                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3966
3967 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3968 {
3969 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3970         /*
3971          * Underflow?
3972          */
3973         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3974                 return;
3975 #endif
3976         preempt_count() += val;
3977 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3978         /*
3979          * Spinlock count overflowing soon?
3980          */
3981         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3982                                 PREEMPT_MASK - 10);
3983 #endif
3984         if (preempt_count() == val)
3985                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3986 }
3987 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3988
3989 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3990 {
3991 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3992         /*
3993          * Underflow?
3994          */
3995         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3996                 return;
3997         /*
3998          * Is the spinlock portion underflowing?
3999          */
4000         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4001                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4002                 return;
4003 #endif
4004
4005         if (preempt_count() == val)
4006                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4007         preempt_count() -= val;
4008 }
4009 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4010
4011 #endif
4012
4013 /*
4014  * Print scheduling while atomic bug:
4015  */
4016 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4017 {
4018         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4019
4020         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4021                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4022
4023         debug_show_held_locks(prev);
4024         print_modules();
4025         if (irqs_disabled())
4026                 print_irqtrace_events(prev);
4027
4028         if (regs)
4029                 show_regs(regs);
4030         else
4031                 dump_stack();
4032 }
4033
4034 /*
4035  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4036  */
4037 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4038 {
4039         /*
4040          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4041          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4042          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4043          */
4044         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4045                 __schedule_bug(prev);
4046
4047         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4048
4049         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4050 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4051         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4052                 schedstat_inc(this_rq(), rq_sched_info.bkl_count);
4053                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4054         }
4055 #endif
4056 }
4057
4058 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4059 {
4060         if (prev->on_rq)
4061                 update_rq_clock(rq);
4062         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4063 }
4064
4065 /*
4066  * Pick up the highest-prio task:
4067  */
4068 static inline struct task_struct *
4069 pick_next_task(struct rq *rq)
4070 {
4071         const struct sched_class *class;
4072         struct task_struct *p;
4073
4074         /*
4075          * Optimization: we know that if all tasks are in
4076          * the fair class we can call that function directly:
4077          */
4078         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4079                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4080                 if (likely(p))
4081                         return p;
4082         }
4083
4084         for_each_class(class) {
4085                 p = class->pick_next_task(rq);
4086                 if (p)
4087                         return p;
4088         }
4089
4090         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4091 }
4092
4093 /*
4094  * schedule() is the main scheduler function.
4095  */
4096 asmlinkage void __sched schedule(void)
4097 {
4098         struct task_struct *prev, *next;
4099         unsigned long *switch_count;
4100         struct rq *rq;
4101         int cpu;
4102
4103 need_resched:
4104         preempt_disable();
4105         cpu = smp_processor_id();
4106         rq = cpu_rq(cpu);
4107         rcu_note_context_switch(cpu);
4108         prev = rq->curr;
4109
4110         schedule_debug(prev);
4111
4112         if (sched_feat(HRTICK))
4113                 hrtick_clear(rq);
4114
4115         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4116
4117         switch_count = &prev->nivcsw;
4118         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4119                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4120                         prev->state = TASK_RUNNING;
4121                 } else {
4122                         /*
4123                          * If a worker is going to sleep, notify and
4124                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
4125                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
4126                          * up the task.
4127                          */
4128                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4129                                 struct task_struct *to_wakeup;
4130
4131                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4132                                 if (to_wakeup)
4133                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4134                         }
4135
4136                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4137                         prev->on_rq = 0;
4138
4139                         /*
4140                          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued, make
4141                          * sure to submit it to avoid deadlocks.
4142                          */
4143                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4144                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4145                                 blk_flush_plug(prev);
4146                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4147                         }
4148                 }
4149                 switch_count = &prev->nvcsw;
4150         }
4151
4152         pre_schedule(rq, prev);
4153
4154         if (unlikely(!rq->nr_running))
4155                 idle_balance(cpu, rq);
4156
4157         put_prev_task(rq, prev);
4158         next = pick_next_task(rq);
4159         clear_tsk_need_resched(prev);
4160         rq->skip_clock_update = 0;
4161
4162         if (likely(prev != next)) {
4163                 rq->nr_switches++;
4164                 rq->curr = next;
4165                 ++*switch_count;
4166
4167                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4168                 /*
4169                  * The context switch have flipped the stack from under us
4170                  * and restored the local variables which were saved when
4171                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4172                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4173                  */
4174                 cpu = smp_processor_id();
4175                 rq = cpu_rq(cpu);
4176         } else
4177                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4178
4179         post_schedule(rq);
4180
4181         preempt_enable_no_resched();
4182         if (need_resched())
4183                 goto need_resched;
4184 }
4185 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4186
4187 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4188
4189 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4190 {
4191         bool ret = false;
4192
4193         rcu_read_lock();
4194         if (lock->owner != owner)
4195                 goto fail;
4196
4197         /*
4198          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4199          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4200          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4201          * ensures the memory stays valid.
4202          */
4203         barrier();
4204
4205         ret = owner->on_cpu;
4206 fail:
4207         rcu_read_unlock();
4208
4209         return ret;
4210 }
4211
4212 /*
4213  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4214  * access and not reliable.
4215  */
4216 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4217 {
4218         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4219                 return 0;
4220
4221         while (owner_running(lock, owner)) {
4222                 if (need_resched())
4223                         return 0;
4224
4225                 arch_mutex_cpu_relax();
4226         }
4227
4228         /*
4229          * If the owner changed to another task there is likely
4230          * heavy contention, stop spinning.
4231          */
4232         if (lock->owner)
4233                 return 0;
4234
4235         return 1;
4236 }
4237 #endif
4238
4239 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4240 /*
4241  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4242  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4243  * occur there and call schedule directly.
4244  */
4245 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4246 {
4247         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4248
4249         /*
4250          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4251          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4252          */
4253         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4254                 return;
4255
4256         do {
4257                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4258                 schedule();
4259                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4260
4261                 /*
4262                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4263                  * between schedule and now.
4264                  */
4265                 barrier();
4266         } while (need_resched());
4267 }
4268 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4269
4270 /*
4271  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4272  * off of irq context.
4273  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4274  * protect us against recursive calling from irq.
4275  */
4276 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4277 {
4278         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4279
4280         /* Catch callers which need to be fixed */
4281         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4282
4283         do {
4284                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4285                 local_irq_enable();
4286                 schedule();
4287                 local_irq_disable();
4288                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4289
4290                 /*
4291                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4292                  * between schedule and now.
4293                  */
4294                 barrier();
4295         } while (need_resched());
4296 }
4297
4298 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4299
4300 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4301                           void *key)
4302 {
4303         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4304 }
4305 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4306
4307 /*
4308  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4309  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4310  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4311  *
4312  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4313  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4314  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4315  */
4316 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4317                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4318 {
4319         wait_queue_t *curr, *next;
4320
4321         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4322                 unsigned flags = curr->flags;
4323
4324                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4325                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4326                         break;
4327         }
4328 }
4329
4330 /**
4331  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4332  * @q: the waitqueue
4333  * @mode: which threads
4334  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4335  * @key: is directly passed to the wakeup function
4336  *
4337  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4338  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4339  */
4340 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4341                         int nr_exclusive, void *key)
4342 {
4343         unsigned long flags;
4344
4345         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4346         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4347         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4348 }
4349 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4350
4351 /*
4352  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4353  */
4354 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4355 {
4356         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4357 }
4358 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4359
4360 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4361 {
4362         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4363 }
4364 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4365
4366 /**
4367  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4368  * @q: the waitqueue
4369  * @mode: which threads
4370  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4371  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4372  *
4373  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4374  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4375  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4376  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4377  *
4378  * On UP it can prevent extra preemption.
4379  *
4380  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4381  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4382  */
4383 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4384                         int nr_exclusive, void *key)
4385 {
4386         unsigned long flags;
4387         int wake_flags = WF_SYNC;
4388
4389         if (unlikely(!q))
4390                 return;
4391
4392         if (unlikely(!nr_exclusive))
4393                 wake_flags = 0;
4394
4395         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4396         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4397         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4398 }
4399 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4400
4401 /*
4402  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4403  */
4404 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4405 {
4406         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4407 }
4408 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4409
4410 /**
4411  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4412  * @x:  holds the state of this particular completion
4413  *
4414  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4415  * awakened in the same order in which they were queued.
4416  *
4417  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4418  *
4419  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4420  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4421  */
4422 void complete(struct completion *x)
4423 {
4424         unsigned long flags;
4425
4426         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4427         x->done++;
4428         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4429         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4430 }
4431 EXPORT_SYMBOL(complete);
4432
4433 /**
4434  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4435  * @x:  holds the state of this particular completion
4436  *
4437  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4438  *
4439  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4440  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4441  */
4442 void complete_all(struct completion *x)
4443 {
4444         unsigned long flags;
4445
4446         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4447         x->done += UINT_MAX/2;
4448         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4449         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4450 }
4451 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4452
4453 static inline long __sched
4454 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4455 {
4456         if (!x->done) {
4457                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4458
4459                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4460                 do {
4461                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4462                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4463                                 break;
4464                         }
4465                         __set_current_state(state);
4466                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4467                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4468                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4469                 } while (!x->done && timeout);
4470                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4471                 if (!x->done)
4472                         return timeout;
4473         }
4474         x->done--;
4475         return timeout ?: 1;
4476 }
4477
4478 static long __sched
4479 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4480 {
4481         might_sleep();
4482
4483         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4484         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4485         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4486         return timeout;
4487 }
4488
4489 /**
4490  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4491  * @x:  holds the state of this particular completion
4492  *
4493  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4494  * interruptible and there is no timeout.
4495  *
4496  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4497  * and interrupt capability. Also see complete().
4498  */
4499 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4500 {
4501         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4502 }
4503 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4504
4505 /**
4506  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4507  * @x:  holds the state of this particular completion
4508  * @timeout:  timeout value in jiffies
4509  *
4510  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4511  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4512  * interruptible.
4513  */
4514 unsigned long __sched
4515 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4516 {
4517         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4518 }
4519 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4520
4521 /**
4522  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4523  * @x:  holds the state of this particular completion
4524  *
4525  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4526  * interruptible.
4527  */
4528 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4529 {
4530         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4531         if (t == -ERESTARTSYS)
4532                 return t;
4533         return 0;
4534 }
4535 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4536
4537 /**
4538  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4539  * @x:  holds the state of this particular completion
4540  * @timeout:  timeout value in jiffies
4541  *
4542  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4543  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4544  */
4545 long __sched
4546 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4547                                           unsigned long timeout)
4548 {
4549         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4550 }
4551 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4552
4553 /**
4554  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4555  * @x:  holds the state of this particular completion
4556  *
4557  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4558  * interrupted by a kill signal.
4559  */
4560 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4561 {
4562         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4563         if (t == -ERESTARTSYS)
4564                 return t;
4565         return 0;
4566 }
4567 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4568
4569 /**
4570  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4571  * @x:  holds the state of this particular completion
4572  * @timeout:  timeout value in jiffies
4573  *
4574  * This waits for either a completion of a specific task to be
4575  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4576  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4577  */
4578 long __sched
4579 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4580                                      unsigned long timeout)
4581 {
4582         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4583 }
4584 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4585
4586 /**
4587  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4588  *      @x:     completion structure
4589  *
4590  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4591  *               1 if a decrement succeeded.
4592  *
4593  *      If a completion is being used as a counting completion,
4594  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4595  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4596  *      is protecting is not available.
4597  */
4598 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4599 {
4600         unsigned long flags;
4601         int ret = 1;
4602
4603         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4604         if (!x->done)
4605                 ret = 0;
4606         else
4607                 x->done--;
4608         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4609         return ret;
4610 }
4611 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4612
4613 /**
4614  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4615  *      @x:     completion structure
4616  *
4617  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4618  *               1 if there are no waiters.
4619  *
4620  */
4621 bool completion_done(struct completion *x)
4622 {
4623         unsigned long flags;
4624         int ret = 1;
4625
4626         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4627         if (!x->done)
4628                 ret = 0;
4629         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4630         return ret;
4631 }
4632 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4633
4634 static long __sched
4635 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4636 {
4637         unsigned long flags;
4638         wait_queue_t wait;
4639
4640         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4641
4642         __set_current_state(state);
4643
4644         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4645         __add_wait_queue(q, &wait);
4646         spin_unlock(&q->lock);
4647         timeout = schedule_timeout(timeout);
4648         spin_lock_irq(&q->lock);
4649         __remove_wait_queue(q, &wait);
4650         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4651
4652         return timeout;
4653 }
4654
4655 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4656 {
4657         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4658 }
4659 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4660
4661 long __sched
4662 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4663 {
4664         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4665 }
4666 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4667
4668 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4669 {
4670         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4671 }
4672 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4673
4674 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4675 {
4676         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4677 }
4678 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4679
4680 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4681
4682 /*
4683  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4684  * @p: task
4685  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4686  *
4687  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4688  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4689  *
4690  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4691  */
4692 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4693 {
4694         unsigned long flags;
4695         int oldprio, on_rq, running;
4696         struct rq *rq;
4697         const struct sched_class *prev_class;
4698
4699         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4700
4701         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
4702
4703         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4704
4705         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4706         oldprio = p->prio;
4707         prev_class = p->sched_class;
4708         on_rq = p->on_rq;
4709         running = task_current(rq, p);
4710         if (on_rq)
4711                 dequeue_task(rq, p, 0);
4712         if (running)
4713                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4714
4715         if (rt_prio(prio))
4716                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4717         else
4718                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4719
4720         p->prio = prio;
4721
4722         if (running)
4723                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4724         if (on_rq)
4725                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4726
4727         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4728         task_rq_unlock(rq, &flags);
4729 }
4730
4731 #endif
4732
4733 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4734 {
4735         int old_prio, delta, on_rq;
4736         unsigned long flags;
4737         struct rq *rq;
4738
4739         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4740                 return;
4741         /*
4742          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4743          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4744          */
4745         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4746         /*
4747          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4748          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4749          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4750          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4751          */
4752         if (task_has_rt_policy(p)) {
4753                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4754                 goto out_unlock;
4755         }
4756         on_rq = p->on_rq;
4757         if (on_rq)
4758                 dequeue_task(rq, p, 0);
4759
4760         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4761         set_load_weight(p);
4762         old_prio = p->prio;
4763         p->prio = effective_prio(p);
4764         delta = p->prio - old_prio;
4765
4766         if (on_rq) {
4767                 enqueue_task(rq, p, 0);
4768                 /*
4769                  * If the task increased its priority or is running and
4770                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4771                  */
4772                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4773                         resched_task(rq->curr);
4774         }
4775 out_unlock:
4776         task_rq_unlock(rq, &flags);
4777 }
4778 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4779
4780 /*
4781  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4782  * @p: task
4783  * @nice: nice value
4784  */
4785 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4786 {
4787         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4788         int nice_rlim = 20 - nice;
4789
4790         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4791                 capable(CAP_SYS_NICE));
4792 }
4793
4794 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4795
4796 /*
4797  * sys_nice - change the priority of the current process.
4798  * @increment: priority increment
4799  *
4800  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4801  * does similar things.
4802  */
4803 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4804 {
4805         long nice, retval;
4806
4807         /*
4808          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4809          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4810          * and we have a single winner.
4811          */
4812         if (increment < -40)
4813                 increment = -40;
4814         if (increment > 40)
4815                 increment = 40;
4816
4817         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4818         if (nice < -20)
4819                 nice = -20;
4820         if (nice > 19)
4821                 nice = 19;
4822
4823         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4824                 return -EPERM;
4825
4826         retval = security_task_setnice(current, nice);
4827         if (retval)
4828                 return retval;
4829
4830         set_user_nice(current, nice);
4831         return 0;
4832 }
4833
4834 #endif
4835
4836 /**
4837  * task_prio - return the priority value of a given task.
4838  * @p: the task in question.
4839  *
4840  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4841  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4842  * around 0, value goes from -16 to +15.
4843  */
4844 int task_prio(const struct task_struct *p)
4845 {
4846         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4847 }
4848
4849 /**
4850  * task_nice - return the nice value of a given task.
4851  * @p: the task in question.
4852  */
4853 int task_nice(const struct task_struct *p)
4854 {
4855         return TASK_NICE(p);
4856 }
4857 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4858
4859 /**
4860  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4861  * @cpu: the processor in question.
4862  */
4863 int idle_cpu(int cpu)
4864 {
4865         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4866 }
4867
4868 /**
4869  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4870  * @cpu: the processor in question.
4871  */
4872 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4873 {
4874         return cpu_rq(cpu)->idle;
4875 }
4876
4877 /**
4878  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4879  * @pid: the pid in question.
4880  */
4881 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4882 {
4883         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4884 }
4885
4886 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4887 static void
4888 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4889 {
4890         p->policy = policy;
4891         p->rt_priority = prio;
4892         p->normal_prio = normal_prio(p);
4893         /* we are holding p->pi_lock already */
4894         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4895         if (rt_prio(p->prio))
4896                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4897         else
4898                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4899         set_load_weight(p);
4900 }
4901
4902 /*
4903  * check the target process has a UID that matches the current process's
4904  */
4905 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4906 {
4907         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4908         bool match;
4909
4910         rcu_read_lock();
4911         pcred = __task_cred(p);
4912         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4913                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4914                          cred->euid == pcred->uid);
4915         else
4916                 match = false;
4917         rcu_read_unlock();
4918         return match;
4919 }
4920
4921 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4922                                 const struct sched_param *param, bool user)
4923 {
4924         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4925         unsigned long flags;
4926         const struct sched_class *prev_class;
4927         struct rq *rq;
4928         int reset_on_fork;
4929
4930         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4931         BUG_ON(in_interrupt());
4932 recheck:
4933         /* double check policy once rq lock held */
4934         if (policy < 0) {
4935                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4936                 policy = oldpolicy = p->policy;
4937         } else {
4938                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4939                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4940
4941                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4942                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4943                                 policy != SCHED_IDLE)
4944                         return -EINVAL;
4945         }
4946
4947         /*
4948          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4949          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4950          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4951          */
4952         if (param->sched_priority < 0 ||
4953             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4954             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4955                 return -EINVAL;
4956         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4957                 return -EINVAL;
4958
4959         /*
4960          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4961          */
4962         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4963                 if (rt_policy(policy)) {
4964                         unsigned long rlim_rtprio =
4965                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4966
4967                         /* can't set/change the rt policy */
4968                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4969                                 return -EPERM;
4970
4971                         /* can't increase priority */
4972                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4973                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4974                                 return -EPERM;
4975                 }
4976
4977                 /*
4978                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4979                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4980                  */
4981                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4982                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4983                                 return -EPERM;
4984                 }
4985
4986                 /* can't change other user's priorities */
4987                 if (!check_same_owner(p))
4988                         return -EPERM;
4989
4990                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4991                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4992                         return -EPERM;
4993         }
4994
4995         if (user) {
4996                 retval = security_task_setscheduler(p);
4997                 if (retval)
4998                         return retval;
4999         }
5000
5001         /*
5002          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5003          * changing the priority of the task:
5004          */
5005         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5006         /*
5007          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5008          * runqueue lock must be held.
5009          */
5010         rq = __task_rq_lock(p);
5011
5012         /*
5013          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5014          */
5015         if (p == rq->stop) {
5016                 __task_rq_unlock(rq);
5017                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5018                 return -EINVAL;
5019         }
5020
5021         /*
5022          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5023          */
5024         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5025                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5026
5027                 __task_rq_unlock(rq);
5028                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5029                 return 0;
5030         }
5031
5032 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5033         if (user) {
5034                 /*
5035                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5036                  * assigned.
5037                  */
5038                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5039                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5040                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5041                         __task_rq_unlock(rq);
5042                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5043                         return -EPERM;
5044                 }
5045         }
5046 #endif
5047
5048         /* recheck policy now with rq lock held */
5049         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5050                 policy = oldpolicy = -1;
5051                 __task_rq_unlock(rq);
5052                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5053                 goto recheck;
5054         }
5055         on_rq = p->on_rq;
5056         running = task_current(rq, p);
5057         if (on_rq)
5058                 deactivate_task(rq, p, 0);
5059         if (running)
5060                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5061
5062         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5063
5064         oldprio = p->prio;
5065         prev_class = p->sched_class;
5066         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5067
5068         if (running)
5069                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5070         if (on_rq)
5071                 activate_task(rq, p, 0);
5072
5073         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5074         __task_rq_unlock(rq);
5075         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5076
5077         rt_mutex_adjust_pi(p);
5078
5079         return 0;
5080 }
5081
5082 /**
5083  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5084  * @p: the task in question.
5085  * @policy: new policy.
5086  * @param: structure containing the new RT priority.
5087  *
5088  * NOTE that the task may be already dead.
5089  */
5090 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5091                        const struct sched_param *param)
5092 {
5093         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5094 }
5095 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5096
5097 /**
5098  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5099  * @p: the task in question.
5100  * @policy: new policy.
5101  * @param: structure containing the new RT priority.
5102  *
5103  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5104  * current context has permission.  For example, this is needed in
5105  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5106  * but our caller might not have that capability.
5107  */
5108 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5109                                const struct sched_param *param)
5110 {
5111         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5112 }
5113
5114 static int
5115 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5116 {
5117         struct sched_param lparam;
5118         struct task_struct *p;
5119         int retval;
5120
5121         if (!param || pid < 0)
5122                 return -EINVAL;
5123         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5124                 return -EFAULT;
5125
5126         rcu_read_lock();
5127         retval = -ESRCH;
5128         p = find_process_by_pid(pid);
5129         if (p != NULL)
5130                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5131         rcu_read_unlock();
5132
5133         return retval;
5134 }
5135
5136 /**
5137  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5138  * @pid: the pid in question.
5139  * @policy: new policy.
5140  * @param: structure containing the new RT priority.
5141  */
5142 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5143                 struct sched_param __user *, param)
5144 {
5145         /* negative values for policy are not valid */
5146         if (policy < 0)
5147                 return -EINVAL;
5148
5149         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5150 }
5151
5152 /**
5153  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5154  * @pid: the pid in question.
5155  * @param: structure containing the new RT priority.
5156  */
5157 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5158 {
5159         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5160 }
5161
5162 /**
5163  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5164  * @pid: the pid in question.
5165  */
5166 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5167 {
5168         struct task_struct *p;
5169         int retval;
5170
5171         if (pid < 0)
5172                 return -EINVAL;
5173
5174         retval = -ESRCH;
5175         rcu_read_lock();
5176         p = find_process_by_pid(pid);
5177         if (p) {
5178                 retval = security_task_getscheduler(p);
5179                 if (!retval)
5180                         retval = p->policy
5181                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5182         }
5183         rcu_read_unlock();
5184         return retval;
5185 }
5186
5187 /**
5188  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5189  * @pid: the pid in question.
5190  * @param: structure containing the RT priority.
5191  */
5192 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5193 {
5194         struct sched_param lp;
5195         struct task_struct *p;
5196         int retval;
5197
5198         if (!param || pid < 0)
5199                 return -EINVAL;
5200
5201         rcu_read_lock();
5202         p = find_process_by_pid(pid);
5203         retval = -ESRCH;
5204         if (!p)
5205                 goto out_unlock;
5206
5207         retval = security_task_getscheduler(p);
5208         if (retval)
5209                 goto out_unlock;
5210
5211         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5212         rcu_read_unlock();
5213
5214         /*
5215          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5216          */
5217         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5218
5219         return retval;
5220
5221 out_unlock:
5222         rcu_read_unlock();
5223         return retval;
5224 }
5225
5226 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5227 {
5228         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5229         struct task_struct *p;
5230         int retval;
5231
5232         get_online_cpus();
5233         rcu_read_lock();
5234
5235         p = find_process_by_pid(pid);
5236         if (!p) {
5237                 rcu_read_unlock();
5238                 put_online_cpus();
5239                 return -ESRCH;
5240         }
5241
5242         /* Prevent p going away */
5243         get_task_struct(p);
5244         rcu_read_unlock();
5245
5246         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5247                 retval = -ENOMEM;
5248                 goto out_put_task;
5249         }
5250         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5251                 retval = -ENOMEM;
5252                 goto out_free_cpus_allowed;
5253         }
5254         retval = -EPERM;
5255         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5256                 goto out_unlock;
5257
5258         retval = security_task_setscheduler(p);
5259         if (retval)
5260                 goto out_unlock;
5261
5262         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5263         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5264 again:
5265         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5266
5267         if (!retval) {
5268                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5269                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5270                         /*
5271                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5272                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5273                          * cpuset's cpus_allowed
5274                          */
5275                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5276                         goto again;
5277                 }
5278         }
5279 out_unlock:
5280         free_cpumask_var(new_mask);
5281 out_free_cpus_allowed:
5282         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5283 out_put_task:
5284         put_task_struct(p);
5285         put_online_cpus();
5286         return retval;
5287 }
5288
5289 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5290                              struct cpumask *new_mask)
5291 {
5292         if (len < cpumask_size())
5293                 cpumask_clear(new_mask);
5294         else if (len > cpumask_size())
5295                 len = cpumask_size();
5296
5297         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5298 }
5299
5300 /**
5301  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5302  * @pid: pid of the process
5303  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5304  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5305  */
5306 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5307                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5308 {
5309         cpumask_var_t new_mask;
5310         int retval;
5311
5312         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5313                 return -ENOMEM;
5314
5315         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5316         if (retval == 0)
5317                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5318         free_cpumask_var(new_mask);
5319         return retval;
5320 }
5321
5322 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5323 {
5324         struct task_struct *p;
5325         unsigned long flags;
5326         int retval;
5327
5328         get_online_cpus();
5329         rcu_read_lock();
5330
5331         retval = -ESRCH;
5332         p = find_process_by_pid(pid);
5333         if (!p)
5334                 goto out_unlock;
5335
5336         retval = security_task_getscheduler(p);
5337         if (retval)
5338                 goto out_unlock;
5339
5340         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5341         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5342         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5343
5344 out_unlock:
5345         rcu_read_unlock();
5346         put_online_cpus();
5347
5348         return retval;
5349 }
5350
5351 /**
5352  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5353  * @pid: pid of the process
5354  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5355  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5356  */
5357 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5358                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5359 {
5360         int ret;
5361         cpumask_var_t mask;
5362
5363         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5364                 return -EINVAL;
5365         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5366                 return -EINVAL;
5367
5368         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5369                 return -ENOMEM;
5370
5371         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5372         if (ret == 0) {
5373                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5374
5375                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5376                         ret = -EFAULT;
5377                 else
5378                         ret = retlen;
5379         }
5380         free_cpumask_var(mask);
5381
5382         return ret;
5383 }
5384
5385 /**
5386  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5387  *
5388  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5389  * other threads running on this CPU then this function will return.
5390  */
5391 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5392 {
5393         struct rq *rq = this_rq_lock();
5394
5395         schedstat_inc(rq, yld_count);
5396         current->sched_class->yield_task(rq);
5397
5398         /*
5399          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5400          * no need to preempt or enable interrupts:
5401          */
5402         __release(rq->lock);
5403         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5404         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5405         preempt_enable_no_resched();
5406
5407         schedule();
5408
5409         return 0;
5410 }
5411
5412 static inline int should_resched(void)
5413 {
5414         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5415 }
5416
5417 static void __cond_resched(void)
5418 {
5419         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5420         schedule();
5421         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5422 }
5423
5424 int __sched _cond_resched(void)
5425 {
5426         if (should_resched()) {
5427                 __cond_resched();
5428                 return 1;
5429         }
5430         return 0;
5431 }
5432 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5433
5434 /*
5435  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5436  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5437  *
5438  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5439  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5440  * spin_unlock(), once by hand).
5441  */
5442 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5443 {
5444         int resched = should_resched();
5445         int ret = 0;
5446
5447         lockdep_assert_held(lock);
5448
5449         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5450                 spin_unlock(lock);
5451                 if (resched)
5452                         __cond_resched();
5453                 else
5454                         cpu_relax();
5455                 ret = 1;
5456                 spin_lock(lock);
5457         }
5458         return ret;
5459 }
5460 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5461
5462 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5463 {
5464         BUG_ON(!in_softirq());
5465
5466         if (should_resched()) {
5467                 local_bh_enable();
5468                 __cond_resched();
5469                 local_bh_disable();
5470                 return 1;
5471         }
5472         return 0;
5473 }
5474 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5475
5476 /**
5477  * yield - yield the current processor to other threads.
5478  *
5479  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5480  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5481  */
5482 void __sched yield(void)
5483 {
5484         set_current_state(TASK_RUNNING);
5485         sys_sched_yield();
5486 }
5487 EXPORT_SYMBOL(yield);
5488
5489 /**
5490  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5491  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5492  * processor it's on.
5493  * @p: target task
5494  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5495  *
5496  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5497  * can't go away on us before we can do any checks.
5498  *
5499  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5500  */
5501 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5502 {
5503         struct task_struct *curr = current;
5504         struct rq *rq, *p_rq;
5505         unsigned long flags;
5506         bool yielded = 0;
5507
5508         local_irq_save(flags);
5509         rq = this_rq();
5510
5511 again:
5512         p_rq = task_rq(p);
5513         double_rq_lock(rq, p_rq);
5514         while (task_rq(p) != p_rq) {
5515                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5516                 goto again;
5517         }
5518
5519         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5520                 goto out;
5521
5522         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5523                 goto out;
5524
5525         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5526                 goto out;
5527
5528         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5529         if (yielded) {
5530                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5531                 /*
5532                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5533                  * fairness.
5534                  */
5535                 if (preempt && rq != p_rq)
5536                         resched_task(p_rq->curr);
5537         }
5538
5539 out:
5540         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5541         local_irq_restore(flags);
5542
5543         if (yielded)
5544                 schedule();
5545
5546         return yielded;
5547 }
5548 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5549
5550 /*
5551  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5552  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5553  */
5554 void __sched io_schedule(void)
5555 {
5556         struct rq *rq = raw_rq();
5557
5558         delayacct_blkio_start();
5559         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5560         blk_flush_plug(current);
5561         current->in_iowait = 1;
5562         schedule();
5563         current->in_iowait = 0;
5564         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5565         delayacct_blkio_end();
5566 }
5567 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5568
5569 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5570 {
5571         struct rq *rq = raw_rq();
5572         long ret;
5573
5574         delayacct_blkio_start();
5575         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5576         blk_flush_plug(current);
5577         current->in_iowait = 1;
5578         ret = schedule_timeout(timeout);
5579         current->in_iowait = 0;
5580         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5581         delayacct_blkio_end();
5582         return ret;
5583 }
5584
5585 /**
5586  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5587  * @policy: scheduling class.
5588  *
5589  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5590  * by a given scheduling class.
5591  */
5592 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5593 {
5594         int ret = -EINVAL;
5595
5596         switch (policy) {
5597         case SCHED_FIFO:
5598         case SCHED_RR:
5599                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5600                 break;
5601         case SCHED_NORMAL:
5602         case SCHED_BATCH:
5603         case SCHED_IDLE:
5604                 ret = 0;
5605                 break;
5606         }
5607         return ret;
5608 }
5609
5610 /**
5611  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5612  * @policy: scheduling class.
5613  *
5614  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5615  * by a given scheduling class.
5616  */
5617 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5618 {
5619         int ret = -EINVAL;
5620
5621         switch (policy) {
5622         case SCHED_FIFO:
5623         case SCHED_RR:
5624                 ret = 1;
5625                 break;
5626         case SCHED_NORMAL:
5627         case SCHED_BATCH:
5628         case SCHED_IDLE:
5629                 ret = 0;
5630         }
5631         return ret;
5632 }
5633
5634 /**
5635  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5636  * @pid: pid of the process.
5637  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5638  *
5639  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5640  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5641  */
5642 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5643                 struct timespec __user *, interval)
5644 {
5645         struct task_struct *p;
5646         unsigned int time_slice;
5647         unsigned long flags;
5648         struct rq *rq;
5649         int retval;
5650         struct timespec t;
5651
5652         if (pid < 0)
5653                 return -EINVAL;
5654
5655         retval = -ESRCH;
5656         rcu_read_lock();
5657         p = find_process_by_pid(pid);
5658         if (!p)
5659                 goto out_unlock;
5660
5661         retval = security_task_getscheduler(p);
5662         if (retval)
5663                 goto out_unlock;
5664
5665         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5666         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5667         task_rq_unlock(rq, &flags);
5668
5669         rcu_read_unlock();
5670         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5671         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5672         return retval;
5673
5674 out_unlock:
5675         rcu_read_unlock();
5676         return retval;
5677 }
5678
5679 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5680
5681 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5682 {
5683         unsigned long free = 0;
5684         unsigned state;
5685
5686         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5687         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5688                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5689 #if BITS_PER_LONG == 32
5690         if (state == TASK_RUNNING)
5691                 printk(KERN_CONT " running  ");
5692         else
5693                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5694 #else
5695         if (state == TASK_RUNNING)
5696                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5697         else
5698                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5699 #endif
5700 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5701         free = stack_not_used(p);
5702 #endif
5703         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5704                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5705                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5706
5707         show_stack(p, NULL);
5708 }
5709
5710 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5711 {
5712         struct task_struct *g, *p;
5713
5714 #if BITS_PER_LONG == 32
5715         printk(KERN_INFO
5716                 "  task                PC stack   pid father\n");
5717 #else
5718         printk(KERN_INFO
5719                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5720 #endif
5721         read_lock(&tasklist_lock);
5722         do_each_thread(g, p) {
5723                 /*
5724                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5725                  * console might take a lot of time:
5726                  */
5727                 touch_nmi_watchdog();
5728                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5729                         sched_show_task(p);
5730         } while_each_thread(g, p);
5731
5732         touch_all_softlockup_watchdogs();
5733
5734 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5735         sysrq_sched_debug_show();
5736 #endif
5737         read_unlock(&tasklist_lock);
5738         /*
5739          * Only show locks if all tasks are dumped:
5740          */
5741         if (!state_filter)
5742                 debug_show_all_locks();
5743 }
5744
5745 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5746 {
5747         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5748 }
5749
5750 /**
5751  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5752  * @idle: task in question
5753  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5754  *
5755  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5756  * flag, to make booting more robust.
5757  */
5758 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5759 {
5760         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5761         unsigned long flags;
5762
5763         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5764
5765         __sched_fork(idle);
5766         idle->state = TASK_RUNNING;
5767         idle->se.exec_start = sched_clock();
5768
5769         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5770         /*
5771          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5772          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5773          * lockdep check in task_group() will fail.
5774          *
5775          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5776          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5777          *
5778          * Silence PROVE_RCU
5779          */
5780         rcu_read_lock();
5781         __set_task_cpu(idle, cpu);
5782         rcu_read_unlock();
5783
5784         rq->curr = rq->idle = idle;
5785 #if defined(CONFIG_SMP)
5786         idle->on_cpu = 1;
5787 #endif
5788         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5789
5790         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5791 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5792         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5793 #else
5794         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5795 #endif
5796         /*
5797          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5798          */
5799         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5800         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5801 }
5802
5803 /*
5804  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5805  * indicates which cpus entered this state. This is used
5806  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5807  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5808  * always be CPU_BITS_NONE.
5809  */
5810 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5811
5812 /*
5813  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5814  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5815  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5816  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5817  * number of CPUs.
5818  *
5819  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5820  */
5821 static int get_update_sysctl_factor(void)
5822 {
5823         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5824         unsigned int factor;
5825
5826         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5827         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5828                 factor = 1;
5829                 break;
5830         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5831                 factor = cpus;
5832                 break;
5833         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5834         default:
5835                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5836                 break;
5837         }
5838
5839         return factor;
5840 }
5841
5842 static void update_sysctl(void)
5843 {
5844         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5845
5846 #define SET_SYSCTL(name) \
5847         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5848         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5849         SET_SYSCTL(sched_latency);
5850         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5851 #undef SET_SYSCTL
5852 }
5853
5854 static inline void sched_init_granularity(void)
5855 {
5856         update_sysctl();
5857 }
5858
5859 #ifdef CONFIG_SMP
5860 /*
5861  * This is how migration works:
5862  *
5863  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5864  *    stop_one_cpu().
5865  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5866  *    off the CPU)
5867  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5868  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5869  *    it and puts it into the right queue.
5870  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5871  *    is done.
5872  */
5873
5874 /*
5875  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5876  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5877  * is removed from the allowed bitmask.
5878  *
5879  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5880  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5881  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5882  */
5883 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5884 {
5885         unsigned long flags;
5886         struct rq *rq;
5887         unsigned int dest_cpu;
5888         int ret = 0;
5889
5890         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5891         rq = __task_rq_lock(p);
5892
5893         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5894                 ret = -EINVAL;
5895                 goto out;
5896         }
5897
5898         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5899                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5900                 ret = -EINVAL;
5901                 goto out;
5902         }
5903
5904         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5905                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5906         else {
5907                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5908                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5909         }
5910
5911         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5912         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5913                 goto out;
5914
5915         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5916         if (need_migrate_task(p)) {
5917                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5918                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5919                 __task_rq_unlock(rq);
5920                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5921                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5922                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5923                 return 0;
5924         }
5925 out:
5926         __task_rq_unlock(rq);
5927         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5928
5929         return ret;
5930 }
5931 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5932
5933 /*
5934  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5935  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5936  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5937  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5938  *
5939  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5940  * as the task is no longer on this CPU.
5941  *
5942  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5943  */
5944 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5945 {
5946         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5947         int ret = 0;
5948
5949         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5950                 return ret;
5951
5952         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5953         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5954
5955         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5956         /* Already moved. */
5957         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5958                 goto done;
5959         /* Affinity changed (again). */
5960         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5961                 goto fail;
5962
5963         /*
5964          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5965          * placed properly.
5966          */
5967         if (p->on_rq) {
5968                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5969                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5970                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5971                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5972         }
5973 done:
5974         ret = 1;
5975 fail:
5976         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5977         return ret;
5978 }
5979
5980 /*
5981  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5982  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5983  * 'pushing' onto another runqueue.
5984  */
5985 static int migration_cpu_stop(void *data)
5986 {
5987         struct migration_arg *arg = data;
5988
5989         /*
5990          * The original target cpu might have gone down and we might
5991          * be on another cpu but it doesn't matter.
5992          */
5993         local_irq_disable();
5994         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5995         local_irq_enable();
5996         return 0;
5997 }
5998
5999 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6000
6001 /*
6002  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6003  * offline.
6004  */
6005 void idle_task_exit(void)
6006 {
6007         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6008
6009         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6010
6011         if (mm != &init_mm)
6012                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6013         mmdrop(mm);
6014 }
6015
6016 /*
6017  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6018  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6019  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6020  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6021  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6022  */
6023 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6024 {
6025         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6026
6027         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6028         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6029 }
6030
6031 /*
6032  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6033  */
6034 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6035 {
6036         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6037         rq->calc_load_active = 0;
6038 }
6039
6040 /*
6041  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6042  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6043  *
6044  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6045  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6046  * because of lock validation efforts.
6047  */
6048 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6049 {
6050         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6051         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6052         int dest_cpu;
6053
6054         /*
6055          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6056          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6057          *
6058          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6059          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6060          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6061          * done here.
6062          */
6063         rq->stop = NULL;
6064
6065         for ( ; ; ) {
6066                 /*
6067                  * There's this thread running, bail when that's the only
6068                  * remaining thread.
6069                  */
6070                 if (rq->nr_running == 1)
6071                         break;
6072
6073                 next = pick_next_task(rq);
6074                 BUG_ON(!next);
6075                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6076
6077                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6078                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6079                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6080
6081                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6082
6083                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6084         }
6085
6086         rq->stop = stop;
6087 }
6088
6089 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6090
6091 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6092
6093 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6094         {
6095                 .procname       = "sched_domain",
6096                 .mode           = 0555,
6097         },
6098         {}
6099 };
6100
6101 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6102         {
6103                 .procname       = "kernel",
6104                 .mode           = 0555,
6105                 .child          = sd_ctl_dir,
6106         },
6107         {}
6108 };
6109
6110 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6111 {
6112         struct ctl_table *entry =
6113                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6114
6115         return entry;
6116 }
6117
6118 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6119 {
6120         struct ctl_table *entry;
6121
6122         /*
6123          * In the intermediate directories, both the child directory and
6124          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6125          * will always be set. In the lowest directory the names are
6126          * static strings and all have proc handlers.
6127          */
6128         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6129                 if (entry->child)
6130                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6131                 if (entry->proc_handler == NULL)
6132                         kfree(entry->procname);
6133         }
6134
6135         kfree(*tablep);
6136         *tablep = NULL;
6137 }
6138
6139 static void
6140 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6141                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6142                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6143 {
6144         entry->procname = procname;
6145         entry->data = data;
6146         entry->maxlen = maxlen;
6147         entry->mode = mode;
6148         entry->proc_handler = proc_handler;
6149 }
6150
6151 static struct ctl_table *
6152 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6153 {
6154         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6155
6156         if (table == NULL)
6157                 return NULL;
6158
6159         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6160                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6161         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6162                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6163         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6164                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6165         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6166                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6167         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6168                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6169         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6170                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6171         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6172                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6173         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6174                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6175         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6176                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6177         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6178                 &sd->cache_nice_tries,
6179                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6180         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6181                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6182         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6183                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6184         /* &table[12] is terminator */
6185
6186         return table;
6187 }
6188
6189 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6190 {
6191         struct ctl_table *entry, *table;
6192         struct sched_domain *sd;
6193         int domain_num = 0, i;
6194         char buf[32];
6195
6196         for_each_domain(cpu, sd)
6197                 domain_num++;
6198         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6199         if (table == NULL)
6200                 return NULL;
6201
6202         i = 0;
6203         for_each_domain(cpu, sd) {
6204                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6205                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6206                 entry->mode = 0555;
6207                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6208                 entry++;
6209                 i++;
6210         }
6211         return table;
6212 }
6213
6214 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6215 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6216 {
6217         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6218         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6219         char buf[32];
6220
6221         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6222         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6223
6224         if (entry == NULL)
6225                 return;
6226
6227         for_each_possible_cpu(i) {
6228                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6229                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6230                 entry->mode = 0555;
6231                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6232                 entry++;
6233         }
6234
6235         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6236         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6237 }
6238
6239 /* may be called multiple times per register */
6240 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6241 {
6242         if (sd_sysctl_header)
6243                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6244         sd_sysctl_header = NULL;
6245         if (sd_ctl_dir[0].child)
6246                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6247 }
6248 #else
6249 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6250 {
6251 }
6252 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6253 {
6254 }
6255 #endif
6256
6257 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6258 {
6259         if (!rq->online) {
6260                 const struct sched_class *class;
6261
6262                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6263                 rq->online = 1;
6264
6265                 for_each_class(class) {
6266                         if (class->rq_online)
6267                                 class->rq_online(rq);
6268                 }
6269         }
6270 }
6271
6272 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6273 {
6274         if (rq->online) {
6275                 const struct sched_class *class;
6276
6277                 for_each_class(class) {
6278                         if (class->rq_offline)
6279                                 class->rq_offline(rq);
6280                 }
6281
6282                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6283                 rq->online = 0;
6284         }
6285 }
6286
6287 /*
6288  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6289  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6290  */
6291 static int __cpuinit
6292 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6293 {
6294         int cpu = (long)hcpu;
6295         unsigned long flags;
6296         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6297
6298         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6299
6300         case CPU_UP_PREPARE:
6301                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6302                 break;
6303
6304         case CPU_ONLINE:
6305                 /* Update our root-domain */
6306                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6307                 if (rq->rd) {
6308                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6309
6310                         set_rq_online(rq);
6311                 }
6312                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6313                 break;
6314
6315 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6316         case CPU_DYING:
6317                 /* Update our root-domain */
6318                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6319                 if (rq->rd) {
6320                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6321                         set_rq_offline(rq);
6322                 }
6323                 migrate_tasks(cpu);
6324                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6325                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6326
6327                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6328                 calc_global_load_remove(rq);
6329                 break;
6330 #endif
6331         }
6332
6333         update_max_interval();
6334
6335         return NOTIFY_OK;
6336 }
6337
6338 /*
6339  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6340  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6341  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6342  */
6343 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6344         .notifier_call = migration_call,
6345         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6346 };
6347
6348 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6349                                       unsigned long action, void *hcpu)
6350 {
6351         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6352         case CPU_ONLINE:
6353         case CPU_DOWN_FAILED:
6354                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6355                 return NOTIFY_OK;
6356         default:
6357                 return NOTIFY_DONE;
6358         }
6359 }
6360
6361 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6362                                         unsigned long action, void *hcpu)
6363 {
6364         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6365         case CPU_DOWN_PREPARE:
6366                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6367                 return NOTIFY_OK;
6368         default:
6369                 return NOTIFY_DONE;
6370         }
6371 }
6372
6373 static int __init migration_init(void)
6374 {
6375         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6376         int err;
6377
6378         /* Initialize migration for the boot CPU */
6379         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6380         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6381         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6382         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6383
6384         /* Register cpu active notifiers */
6385         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6386         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6387
6388         return 0;
6389 }
6390 early_initcall(migration_init);
6391 #endif
6392
6393 #ifdef CONFIG_SMP
6394
6395 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6396
6397 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6398
6399 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6400 {
6401         sched_domain_debug_enabled = 1;
6402
6403         return 0;
6404 }
6405 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6406
6407 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6408                                   struct cpumask *groupmask)
6409 {
6410         struct sched_group *group = sd->groups;
6411         char str[256];
6412
6413         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6414         cpumask_clear(groupmask);
6415
6416         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6417
6418         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6419                 printk("does not load-balance\n");
6420                 if (sd->parent)
6421                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6422                                         " has parent");
6423                 return -1;
6424         }
6425
6426         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6427
6428         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6429                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6430                                 "CPU%d\n", cpu);
6431         }
6432         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6433                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6434                                 " CPU%d\n", cpu);
6435         }
6436
6437         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6438         do {
6439                 if (!group) {
6440                         printk("\n");
6441                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6442                         break;
6443                 }
6444
6445                 if (!group->cpu_power) {
6446                         printk(KERN_CONT "\n");
6447                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6448                                         "set\n");
6449                         break;
6450                 }
6451
6452                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6453                         printk(KERN_CONT "\n");
6454                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6455                         break;
6456                 }
6457
6458                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6459                         printk(KERN_CONT "\n");
6460                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6461                         break;
6462                 }
6463
6464                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6465
6466                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6467
6468                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6469                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6470                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6471                                 group->cpu_power);
6472                 }
6473
6474                 group = group->next;
6475         } while (group != sd->groups);
6476         printk(KERN_CONT "\n");
6477
6478         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6479                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6480
6481         if (sd->parent &&
6482             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6483                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6484                         "of domain->span\n");
6485         return 0;
6486 }
6487
6488 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6489 {
6490         cpumask_var_t groupmask;
6491         int level = 0;
6492
6493         if (!sched_domain_debug_enabled)
6494                 return;
6495
6496         if (!sd) {
6497                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6498                 return;
6499         }
6500
6501         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6502
6503         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6504                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6505                 return;
6506         }
6507
6508         for (;;) {
6509                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6510                         break;
6511                 level++;
6512                 sd = sd->parent;
6513                 if (!sd)
6514                         break;
6515         }
6516         free_cpumask_var(groupmask);
6517 }
6518 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6519 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6520 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6521
6522 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6523 {
6524         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6525                 return 1;
6526
6527         /* Following flags need at least 2 groups */
6528         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6529                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6530                          SD_BALANCE_FORK |
6531                          SD_BALANCE_EXEC |
6532                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6533                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6534                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6535                         return 0;
6536         }
6537
6538         /* Following flags don't use groups */
6539         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6540                 return 0;
6541
6542         return 1;
6543 }
6544
6545 static int
6546 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6547 {
6548         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6549
6550         if (sd_degenerate(parent))
6551                 return 1;
6552
6553         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6554                 return 0;
6555
6556         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6557         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6558                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6559                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6560                                 SD_BALANCE_FORK |
6561                                 SD_BALANCE_EXEC |
6562                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6563                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6564                 if (nr_node_ids == 1)
6565                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6566         }
6567         if (~cflags & pflags)
6568                 return 0;
6569
6570         return 1;
6571 }
6572
6573 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6574 {
6575         synchronize_sched();
6576
6577         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6578
6579         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6580         free_cpumask_var(rd->online);
6581         free_cpumask_var(rd->span);
6582         kfree(rd);
6583 }
6584
6585 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6586 {
6587         struct root_domain *old_rd = NULL;
6588         unsigned long flags;
6589
6590         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6591
6592         if (rq->rd) {
6593                 old_rd = rq->rd;
6594
6595                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6596                         set_rq_offline(rq);
6597
6598                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6599
6600                 /*
6601                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6602                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6603                  * in this function:
6604                  */
6605                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6606                         old_rd = NULL;
6607         }
6608
6609         atomic_inc(&rd->refcount);
6610         rq->rd = rd;
6611
6612         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6613         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6614                 set_rq_online(rq);
6615
6616         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6617
6618         if (old_rd)
6619                 free_rootdomain(old_rd);
6620 }
6621
6622 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6623 {
6624         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6625
6626         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6627                 goto out;
6628         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6629                 goto free_span;
6630         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6631                 goto free_online;
6632
6633         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6634                 goto free_rto_mask;
6635         return 0;
6636
6637 free_rto_mask:
6638         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6639 free_online:
6640         free_cpumask_var(rd->online);
6641 free_span:
6642         free_cpumask_var(rd->span);
6643 out:
6644         return -ENOMEM;
6645 }
6646
6647 static void init_defrootdomain(void)
6648 {
6649         init_rootdomain(&def_root_domain);
6650
6651         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6652 }
6653
6654 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6655 {
6656         struct root_domain *rd;
6657
6658         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6659         if (!rd)
6660                 return NULL;
6661
6662         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6663                 kfree(rd);
6664                 return NULL;
6665         }
6666
6667         return rd;
6668 }
6669
6670 /*
6671  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6672  * hold the hotplug lock.
6673  */
6674 static void
6675 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6676 {
6677         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6678         struct sched_domain *tmp;
6679
6680         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6681                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6682
6683         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6684         for (tmp = sd; tmp; ) {
6685                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6686                 if (!parent)
6687                         break;
6688
6689                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6690                         tmp->parent = parent->parent;
6691                         if (parent->parent)
6692                                 parent->parent->child = tmp;
6693                 } else
6694                         tmp = tmp->parent;
6695         }
6696
6697         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6698                 sd = sd->parent;
6699                 if (sd)
6700                         sd->child = NULL;
6701         }
6702
6703         sched_domain_debug(sd, cpu);
6704
6705         rq_attach_root(rq, rd);
6706         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6707 }
6708
6709 /* cpus with isolated domains */
6710 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6711
6712 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6713 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6714 {
6715         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6716         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6717         return 1;
6718 }
6719
6720 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6721
6722 /*
6723  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6724  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6725  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6726  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6727  *
6728  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6729  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6730  * and ->cpu_power to 0.
6731  */
6732 static void
6733 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6734                         const struct cpumask *cpu_map,
6735                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6736                                         struct sched_group **sg,
6737                                         struct cpumask *tmpmask),
6738                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6739 {
6740         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6741         int i;
6742
6743         cpumask_clear(covered);
6744
6745         for_each_cpu(i, span) {
6746                 struct sched_group *sg;
6747                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6748                 int j;
6749
6750                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6751                         continue;
6752
6753                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6754                 sg->cpu_power = 0;
6755
6756                 for_each_cpu(j, span) {
6757                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6758                                 continue;
6759
6760                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6761                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6762                 }
6763                 if (!first)
6764                         first = sg;
6765                 if (last)
6766                         last->next = sg;
6767                 last = sg;
6768         }
6769         last->next = first;
6770 }
6771
6772 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6773
6774 #ifdef CONFIG_NUMA
6775
6776 /**
6777  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6778  * @node: node whose sched_domain we're building
6779  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6780  *
6781  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6782  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6783  *
6784  * Should use nodemask_t.
6785  */
6786 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6787 {
6788         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6789
6790         min_val = INT_MAX;
6791
6792         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6793                 /* Start at @node */
6794                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6795
6796                 if (!nr_cpus_node(n))
6797                         continue;
6798
6799                 /* Skip already used nodes */
6800                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6801                         continue;
6802
6803                 /* Simple min distance search */
6804                 val = node_distance(node, n);
6805
6806                 if (val < min_val) {
6807                         min_val = val;
6808                         best_node = n;
6809                 }
6810         }
6811
6812         node_set(best_node, *used_nodes);
6813         return best_node;
6814 }
6815
6816 /**
6817  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6818  * @node: node whose cpumask we're constructing
6819  * @span: resulting cpumask
6820  *
6821  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6822  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6823  * out optimally.
6824  */
6825 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6826 {
6827         nodemask_t used_nodes;
6828         int i;
6829
6830         cpumask_clear(span);
6831         nodes_clear(used_nodes);
6832
6833         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6834         node_set(node, used_nodes);
6835
6836         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6837                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6838
6839                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6840         }
6841 }
6842 #endif /* CONFIG_NUMA */
6843
6844 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6845
6846 /*
6847  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6848  *
6849  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6850  *   and struct sched_domain. )
6851  */
6852 struct static_sched_group {
6853         struct sched_group sg;
6854         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6855 };
6856
6857 struct static_sched_domain {
6858         struct sched_domain sd;
6859         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6860 };
6861
6862 struct s_data {
6863 #ifdef CONFIG_NUMA
6864         int                     sd_allnodes;
6865         cpumask_var_t           domainspan;
6866         cpumask_var_t           covered;
6867         cpumask_var_t           notcovered;
6868 #endif
6869         cpumask_var_t           nodemask;
6870         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6871         cpumask_var_t           this_core_map;
6872         cpumask_var_t           this_book_map;
6873         cpumask_var_t           send_covered;
6874         cpumask_var_t           tmpmask;
6875         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6876         struct root_domain      *rd;
6877 };
6878
6879 enum s_alloc {
6880         sa_sched_groups = 0,
6881         sa_rootdomain,
6882         sa_tmpmask,
6883         sa_send_covered,
6884         sa_this_book_map,
6885         sa_this_core_map,
6886         sa_this_sibling_map,
6887         sa_nodemask,
6888         sa_sched_group_nodes,
6889 #ifdef CONFIG_NUMA
6890         sa_notcovered,
6891         sa_covered,
6892         sa_domainspan,
6893 #endif
6894         sa_none,
6895 };
6896
6897 /*
6898  * SMT sched-domains:
6899  */
6900 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6901 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6902 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6903
6904 static int
6905 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6906                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6907 {
6908         if (sg)
6909                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6910         return cpu;
6911 }
6912 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6913
6914 /*
6915  * multi-core sched-domains:
6916  */
6917 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6918 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6919 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6920
6921 static int
6922 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6923                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6924 {
6925         int group;
6926 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6927         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6928         group = cpumask_first(mask);
6929 #else
6930         group = cpu;
6931 #endif
6932         if (sg)
6933                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6934         return group;
6935 }
6936 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6937
6938 /*
6939  * book sched-domains:
6940  */
6941 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6942 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6943 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6944
6945 static int
6946 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6947                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6948 {
6949         int group = cpu;
6950 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6951         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6952         group = cpumask_first(mask);
6953 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6954         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6955         group = cpumask_first(mask);
6956 #endif
6957         if (sg)
6958                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6959         return group;
6960 }
6961 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6962
6963 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6964 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6965
6966 static int
6967 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6968                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6969 {
6970         int group;
6971 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6972         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6973         group = cpumask_first(mask);
6974 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6975         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6976         group = cpumask_first(mask);
6977 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6978         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6979         group = cpumask_first(mask);
6980 #else
6981         group = cpu;
6982 #endif
6983         if (sg)
6984                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6985         return group;
6986 }
6987
6988 #ifdef CONFIG_NUMA
6989 /*
6990  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6991  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6992  * gets dynamically allocated.
6993  */
6994 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6995 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6996
6997 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6998 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6999
7000 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7001                                  struct sched_group **sg,
7002                                  struct cpumask *nodemask)
7003 {
7004         int group;
7005
7006         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7007         group = cpumask_first(nodemask);
7008
7009         if (sg)
7010                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7011         return group;
7012 }
7013
7014 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7015 {
7016         struct sched_group *sg = group_head;
7017         int j;
7018
7019         if (!sg)
7020                 return;
7021         do {
7022                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7023                         struct sched_domain *sd;
7024
7025                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7026                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
7027                                 /*
7028                                  * Only add "power" once for each
7029                                  * physical package.
7030                                  */
7031                                 continue;
7032                         }
7033
7034                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
7035                 }
7036                 sg = sg->next;
7037         } while (sg != group_head);
7038 }
7039
7040 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
7041                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
7042 {
7043         struct sched_domain *sd;
7044         struct sched_group *sg, *prev;
7045         int n, j;
7046
7047         cpumask_clear(d->covered);
7048         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
7049         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
7050                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
7051                 goto out;
7052         }
7053
7054         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
7055         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
7056
7057         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7058                           GFP_KERNEL, num);
7059         if (!sg) {
7060                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
7061                        num);
7062                 return -ENOMEM;
7063         }
7064         d->sched_group_nodes[num] = sg;
7065
7066         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
7067                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7068                 sd->groups = sg;
7069         }
7070
7071         sg->cpu_power = 0;
7072         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
7073         sg->next = sg;
7074         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
7075
7076         prev = sg;
7077         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7078                 n = (num + j) % nr_node_ids;
7079                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
7080                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
7081                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
7082                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7083                         break;
7084                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
7085                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7086                         continue;
7087                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7088                                   GFP_KERNEL, num);
7089                 if (!sg) {
7090                         printk(KERN_WARNING
7091                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7092                         return -ENOMEM;
7093                 }
7094                 sg->cpu_power = 0;
7095                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
7096                 sg->next = prev->next;
7097                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
7098                 prev->next = sg;
7099                 prev = sg;
7100         }
7101 out:
7102         return 0;
7103 }
7104 #endif /* CONFIG_NUMA */
7105
7106 #ifdef CONFIG_NUMA
7107 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7108 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7109                               struct cpumask *nodemask)
7110 {
7111         int cpu, i;
7112
7113         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7114                 struct sched_group **sched_group_nodes
7115                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7116
7117                 if (!sched_group_nodes)
7118                         continue;
7119
7120                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7121                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7122
7123                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7124                         if (cpumask_empty(nodemask))
7125                                 continue;
7126
7127                         if (sg == NULL)
7128                                 continue;
7129                         sg = sg->next;
7130 next_sg:
7131                         oldsg = sg;
7132                         sg = sg->next;
7133                         kfree(oldsg);
7134                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7135                                 goto next_sg;
7136                 }
7137                 kfree(sched_group_nodes);
7138                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7139         }
7140 }
7141 #else /* !CONFIG_NUMA */
7142 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7143                               struct cpumask *nodemask)
7144 {
7145 }
7146 #endif /* CONFIG_NUMA */
7147
7148 /*
7149  * Initialize sched groups cpu_power.
7150  *
7151  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7152  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7153  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7154  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7155  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7156  * less cpu_power.
7157  */
7158 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7159 {
7160         struct sched_domain *child;
7161         struct sched_group *group;
7162         long power;
7163         int weight;
7164
7165         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7166
7167         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7168                 return;
7169
7170         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7171
7172         child = sd->child;
7173
7174         sd->groups->cpu_power = 0;
7175
7176         if (!child) {
7177                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
7178                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7179                 /*
7180                  * SMT siblings share the power of a single core.
7181                  * Usually multiple threads get a better yield out of
7182                  * that one core than a single thread would have,
7183                  * reflect that in sd->smt_gain.
7184                  */
7185                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
7186                         power *= sd->smt_gain;
7187                         power /= weight;
7188                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
7189                 }
7190                 sd->groups->cpu_power += power;
7191                 return;
7192         }
7193
7194         /*
7195          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
7196          */
7197         group = child->groups;
7198         do {
7199                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
7200                 group = group->next;
7201         } while (group != child->groups);
7202 }
7203
7204 /*
7205  * Initializers for schedule domains
7206  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7207  */
7208
7209 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7210 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7211 #else
7212 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7213 #endif
7214
7215 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7216
7217 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7218 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7219 {                                                               \
7220         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7221         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7222         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7223         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7224 }
7225
7226 SD_INIT_FUNC(CPU)
7227 #ifdef CONFIG_NUMA
7228  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7229  SD_INIT_FUNC(NODE)
7230 #endif
7231 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7232  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7233 #endif
7234 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7235  SD_INIT_FUNC(MC)
7236 #endif
7237 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7238  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7239 #endif
7240
7241 static int default_relax_domain_level = -1;
7242
7243 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7244 {
7245         unsigned long val;
7246
7247         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7248         if (val < SD_LV_MAX)
7249                 default_relax_domain_level = val;
7250
7251         return 1;
7252 }
7253 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7254
7255 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7256                                  struct sched_domain_attr *attr)
7257 {
7258         int request;
7259
7260         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7261                 if (default_relax_domain_level < 0)
7262                         return;
7263                 else
7264                         request = default_relax_domain_level;
7265         } else
7266                 request = attr->relax_domain_level;
7267         if (request < sd->level) {
7268                 /* turn off idle balance on this domain */
7269                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7270         } else {
7271                 /* turn on idle balance on this domain */
7272                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7273         }
7274 }
7275
7276 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7277                                  const struct cpumask *cpu_map)
7278 {
7279         switch (what) {
7280         case sa_sched_groups:
7281                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
7282                 d->sched_group_nodes = NULL;
7283         case sa_rootdomain:
7284                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
7285         case sa_tmpmask:
7286                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
7287         case sa_send_covered:
7288                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
7289         case sa_this_book_map:
7290                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
7291         case sa_this_core_map:
7292                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
7293         case sa_this_sibling_map:
7294                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
7295         case sa_nodemask:
7296                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
7297         case sa_sched_group_nodes:
7298 #ifdef CONFIG_NUMA
7299                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
7300         case sa_notcovered:
7301                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
7302         case sa_covered:
7303                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
7304         case sa_domainspan:
7305                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
7306 #endif
7307         case sa_none:
7308                 break;
7309         }
7310 }
7311
7312 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7313                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7314 {
7315 #ifdef CONFIG_NUMA
7316         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
7317                 return sa_none;
7318         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
7319                 return sa_domainspan;
7320         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
7321                 return sa_covered;
7322         /* Allocate the per-node list of sched groups */
7323         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
7324                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
7325         if (!d->sched_group_nodes) {
7326                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7327                 return sa_notcovered;
7328         }
7329         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
7330 #endif
7331         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
7332                 return sa_sched_group_nodes;
7333         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7334                 return sa_nodemask;
7335         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
7336                 return sa_this_sibling_map;
7337         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
7338                 return sa_this_core_map;
7339         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
7340                 return sa_this_book_map;
7341         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
7342                 return sa_send_covered;
7343         d->rd = alloc_rootdomain();
7344         if (!d->rd) {
7345                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7346                 return sa_tmpmask;
7347         }
7348         return sa_rootdomain;
7349 }
7350
7351 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
7352         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
7353 {
7354         struct sched_domain *sd = NULL;
7355 #ifdef CONFIG_NUMA
7356         struct sched_domain *parent;
7357
7358         d->sd_allnodes = 0;
7359         if (cpumask_weight(cpu_map) >
7360             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
7361                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7362                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
7363                 set_domain_attribute(sd, attr);
7364                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7365                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7366                 d->sd_allnodes = 1;
7367         }
7368         parent = sd;
7369
7370         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7371         SD_INIT(sd, NODE);
7372         set_domain_attribute(sd, attr);
7373         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7374         sd->parent = parent;
7375         if (parent)
7376                 parent->child = sd;
7377         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
7378 #endif
7379         return sd;
7380 }
7381
7382 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7383         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7384         struct sched_domain *parent, int i)
7385 {
7386         struct sched_domain *sd;
7387         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7388         SD_INIT(sd, CPU);
7389         set_domain_attribute(sd, attr);
7390         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7391         sd->parent = parent;
7392         if (parent)
7393                 parent->child = sd;
7394         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7395         return sd;
7396 }
7397
7398 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
7399         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7400         struct sched_domain *parent, int i)
7401 {
7402         struct sched_domain *sd = parent;
7403 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7404         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7405         SD_INIT(sd, BOOK);
7406         set_domain_attribute(sd, attr);
7407         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
7408         sd->parent = parent;
7409         parent->child = sd;
7410         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7411 #endif
7412         return sd;
7413 }
7414
7415 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7416         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7417         struct sched_domain *parent, int i)
7418 {
7419         struct sched_domain *sd = parent;
7420 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7421         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7422         SD_INIT(sd, MC);
7423         set_domain_attribute(sd, attr);
7424         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7425         sd->parent = parent;
7426         parent->child = sd;
7427         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7428 #endif
7429         return sd;
7430 }
7431
7432 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7433         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7434         struct sched_domain *parent, int i)
7435 {
7436         struct sched_domain *sd = parent;
7437 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7438         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7439         SD_INIT(sd, SIBLING);
7440         set_domain_attribute(sd, attr);
7441         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7442         sd->parent = parent;
7443         parent->child = sd;
7444         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7445 #endif
7446         return sd;
7447 }
7448
7449 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7450                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7451 {
7452         switch (l) {
7453 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7454         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7455                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7456                             topology_thread_cpumask(cpu));
7457                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7458                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7459                                                 &cpu_to_cpu_group,
7460                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7461                 break;
7462 #endif
7463 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7464         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7465                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7466                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7467                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7468                                                 &cpu_to_core_group,
7469                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7470                 break;
7471 #endif
7472 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7473         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7474                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7475                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7476                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7477                                                 &cpu_to_book_group,
7478                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7479                 break;
7480 #endif
7481         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7482                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7483                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7484                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7485                                                 &cpu_to_phys_group,
7486                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7487                 break;
7488 #ifdef CONFIG_NUMA
7489         case SD_LV_ALLNODES:
7490                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7491                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7492                 break;
7493 #endif
7494         default:
7495                 break;
7496         }
7497 }
7498
7499 /*
7500  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7501  * to the individual cpus
7502  */
7503 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7504                                  struct sched_domain_attr *attr)
7505 {
7506         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7507         struct s_data d;
7508         struct sched_domain *sd;
7509         int i;
7510 #ifdef CONFIG_NUMA
7511         d.sd_allnodes = 0;
7512 #endif
7513
7514         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7515         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7516                 goto error;
7517         alloc_state = sa_sched_groups;
7518
7519         /*
7520          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7521          */
7522         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7523                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7524                             cpu_map);
7525
7526                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7527                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7528                 sd = __build_book_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7529                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7530                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7531         }
7532
7533         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7534                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7535                 build_sched_groups(&d, SD_LV_BOOK, cpu_map, i);
7536                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7537         }
7538
7539         /* Set up physical groups */
7540         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7541                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7542
7543 #ifdef CONFIG_NUMA
7544         /* Set up node groups */
7545         if (d.sd_allnodes)
7546                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7547
7548         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7549                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7550                         goto error;
7551 #endif
7552
7553         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7554 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7555         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7556                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7557                 init_sched_groups_power(i, sd);
7558         }
7559 #endif
7560 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7561         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7562                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7563                 init_sched_groups_power(i, sd);
7564         }
7565 #endif
7566 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7567         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7568                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7569                 init_sched_groups_power(i, sd);
7570         }
7571 #endif
7572
7573         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7574                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7575                 init_sched_groups_power(i, sd);
7576         }
7577
7578 #ifdef CONFIG_NUMA
7579         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7580                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7581
7582         if (d.sd_allnodes) {
7583                 struct sched_group *sg;
7584
7585                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7586                                                                 d.tmpmask);
7587                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7588         }
7589 #endif
7590
7591         /* Attach the domains */
7592         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7593 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7594                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7595 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7596                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7597 #elif defined(CONFIG_SCHED_BOOK)
7598                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7599 #else
7600                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7601 #endif
7602                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7603         }
7604
7605         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7606         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7607         return 0;
7608
7609 error:
7610         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7611         return -ENOMEM;
7612 }
7613
7614 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7615 {
7616         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7617 }
7618
7619 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7620 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7621 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7622                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7623
7624 /*
7625  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7626  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7627  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7628  */
7629 static cpumask_var_t fallback_doms;
7630
7631 /*
7632  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7633  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7634  * or 0 if it stayed the same.
7635  */
7636 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7637 {
7638         return 0;
7639 }
7640
7641 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7642 {
7643         int i;
7644         cpumask_var_t *doms;
7645
7646         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7647         if (!doms)
7648                 return NULL;
7649         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7650                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7651                         free_sched_domains(doms, i);
7652                         return NULL;
7653                 }
7654         }
7655         return doms;
7656 }
7657
7658 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7659 {
7660         unsigned int i;
7661         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7662                 free_cpumask_var(doms[i]);
7663         kfree(doms);
7664 }
7665
7666 /*
7667  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7668  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7669  * exclude other special cases in the future.
7670  */
7671 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7672 {
7673         int err;
7674
7675         arch_update_cpu_topology();
7676         ndoms_cur = 1;
7677         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7678         if (!doms_cur)
7679                 doms_cur = &fallback_doms;
7680         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7681         dattr_cur = NULL;
7682         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7683         register_sched_domain_sysctl();
7684
7685         return err;
7686 }
7687
7688 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7689                                        struct cpumask *tmpmask)
7690 {
7691         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7692 }
7693
7694 /*
7695  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7696  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7697  */
7698 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7699 {
7700         /* Save because hotplug lock held. */
7701         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7702         int i;
7703
7704         for_each_cpu(i, cpu_map)
7705                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7706         synchronize_sched();
7707         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7708 }
7709
7710 /* handle null as "default" */
7711 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7712                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7713 {
7714         struct sched_domain_attr tmp;
7715
7716         /* fast path */
7717         if (!new && !cur)
7718                 return 1;
7719
7720         tmp = SD_ATTR_INIT;
7721         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7722                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7723                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7724 }
7725
7726 /*
7727  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7728  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7729  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7730  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7731  *
7732  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7733  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7734  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7735  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7736  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7737  * it as it is.
7738  *
7739  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7740  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7741  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7742  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7743  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7744  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7745  *
7746  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7747  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7748  * and it will not create the default domain.
7749  *
7750  * Call with hotplug lock held
7751  */
7752 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7753                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7754 {
7755         int i, j, n;
7756         int new_topology;
7757
7758         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7759
7760         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7761         unregister_sched_domain_sysctl();
7762
7763         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7764         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7765
7766         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7767
7768         /* Destroy deleted domains */
7769         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7770                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7771                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7772                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7773                                 goto match1;
7774                 }
7775                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7776                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7777 match1:
7778                 ;
7779         }
7780
7781         if (doms_new == NULL) {
7782                 ndoms_cur = 0;
7783                 doms_new = &fallback_doms;
7784                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7785                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7786         }
7787
7788         /* Build new domains */
7789         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7790                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7791                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7792                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7793                                 goto match2;
7794                 }
7795                 /* no match - add a new doms_new */
7796                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7797                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7798 match2:
7799                 ;
7800         }
7801
7802         /* Remember the new sched domains */
7803         if (doms_cur != &fallback_doms)
7804                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7805         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7806         doms_cur = doms_new;
7807         dattr_cur = dattr_new;
7808         ndoms_cur = ndoms_new;
7809
7810         register_sched_domain_sysctl();
7811
7812         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7813 }
7814
7815 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7816 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7817 {
7818         get_online_cpus();
7819
7820         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7821         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7822
7823         rebuild_sched_domains();
7824         put_online_cpus();
7825 }
7826
7827 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7828 {
7829         unsigned int level = 0;
7830
7831         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7832                 return -EINVAL;
7833
7834         /*
7835          * level is always be positive so don't check for
7836          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7837          * What happens on 0 or 1 byte write,
7838          * need to check for count as well?
7839          */
7840
7841         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7842                 return -EINVAL;
7843
7844         if (smt)
7845                 sched_smt_power_savings = level;
7846         else
7847                 sched_mc_power_savings = level;
7848
7849         arch_reinit_sched_domains();
7850
7851         return count;
7852 }
7853
7854 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7855 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7856                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7857                                            char *page)
7858 {
7859         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7860 }
7861 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7862                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7863                                             const char *buf, size_t count)
7864 {
7865         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7866 }
7867 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7868                          sched_mc_power_savings_show,
7869                          sched_mc_power_savings_store);
7870 #endif
7871
7872 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7873 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7874                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7875                                             char *page)
7876 {
7877         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7878 }
7879 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7880                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7881                                              const char *buf, size_t count)
7882 {
7883         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7884 }
7885 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7886                    sched_smt_power_savings_show,
7887                    sched_smt_power_savings_store);
7888 #endif
7889
7890 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7891 {
7892         int err = 0;
7893
7894 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7895         if (smt_capable())
7896                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7897                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7898 #endif
7899 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7900         if (!err && mc_capable())
7901                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7902                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7903 #endif
7904         return err;
7905 }
7906 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7907
7908 /*
7909  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7910  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7911  * around partition_sched_domains().
7912  */
7913 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7914                              void *hcpu)
7915 {
7916         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7917         case CPU_ONLINE:
7918         case CPU_DOWN_FAILED:
7919                 cpuset_update_active_cpus();
7920                 return NOTIFY_OK;
7921         default:
7922                 return NOTIFY_DONE;
7923         }
7924 }
7925
7926 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7927                                void *hcpu)
7928 {
7929         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7930         case CPU_DOWN_PREPARE:
7931                 cpuset_update_active_cpus();
7932                 return NOTIFY_OK;
7933         default:
7934                 return NOTIFY_DONE;
7935         }
7936 }
7937
7938 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7939                                 unsigned long action, void *hcpu)
7940 {
7941         int cpu = (int)(long)hcpu;
7942
7943         switch (action) {
7944         case CPU_DOWN_PREPARE:
7945         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7946                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7947                 return NOTIFY_OK;
7948
7949         case CPU_DOWN_FAILED:
7950         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7951         case CPU_ONLINE:
7952         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7953                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7954                 return NOTIFY_OK;
7955
7956         default:
7957                 return NOTIFY_DONE;
7958         }
7959 }
7960
7961 void __init sched_init_smp(void)
7962 {
7963         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7964
7965         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7966         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7967
7968 #if defined(CONFIG_NUMA)
7969         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7970                                                                 GFP_KERNEL);
7971         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7972 #endif
7973         get_online_cpus();
7974         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7975         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7976         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7977         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7978                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7979         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7980         put_online_cpus();
7981
7982         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7983         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7984
7985         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7986         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7987
7988         init_hrtick();
7989
7990         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7991         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7992                 BUG();
7993         sched_init_granularity();
7994         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7995
7996         init_sched_rt_class();
7997 }
7998 #else
7999 void __init sched_init_smp(void)
8000 {
8001         sched_init_granularity();
8002 }
8003 #endif /* CONFIG_SMP */
8004
8005 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8006
8007 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8008 {
8009         return in_lock_functions(addr) ||
8010                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8011                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8012 }
8013
8014 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8015 {
8016         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8017         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8018 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8019         cfs_rq->rq = rq;
8020         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8021 #ifdef CONFIG_SMP
8022         cfs_rq->load_stamp = 1;
8023 #endif
8024 #endif
8025         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8026 }
8027
8028 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8029 {
8030         struct rt_prio_array *array;
8031         int i;
8032
8033         array = &rt_rq->active;
8034         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8035                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8036                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8037         }
8038         /* delimiter for bitsearch: */
8039         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8040
8041 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8042         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8043 #ifdef CONFIG_SMP
8044         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8045 #endif
8046 #endif
8047 #ifdef CONFIG_SMP
8048         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8049         rt_rq->overloaded = 0;
8050         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
8051 #endif
8052
8053         rt_rq->rt_time = 0;
8054         rt_rq->rt_throttled = 0;
8055         rt_rq->rt_runtime = 0;
8056         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8057
8058 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8059         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8060         rt_rq->rq = rq;
8061 #endif
8062 }
8063
8064 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8065 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8066                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8067                                 struct sched_entity *parent)
8068 {
8069         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8070         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8071         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8072         cfs_rq->tg = tg;
8073
8074         tg->se[cpu] = se;
8075         /* se could be NULL for root_task_group */
8076         if (!se)
8077                 return;
8078
8079         if (!parent)
8080                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8081         else
8082                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8083
8084         se->my_q = cfs_rq;
8085         update_load_set(&se->load, 0);
8086         se->parent = parent;
8087 }
8088 #endif
8089
8090 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8091 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8092                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8093                 struct sched_rt_entity *parent)
8094 {
8095         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8096
8097         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8098         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8099         rt_rq->tg = tg;
8100         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8101
8102         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8103         if (!rt_se)
8104                 return;
8105
8106         if (!parent)
8107                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8108         else
8109                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8110
8111         rt_se->my_q = rt_rq;
8112         rt_se->parent = parent;
8113         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8114 }
8115 #endif
8116
8117 void __init sched_init(void)
8118 {
8119         int i, j;
8120         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8121
8122 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8123         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8124 #endif
8125 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8126         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8127 #endif
8128 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8129         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8130 #endif
8131         if (alloc_size) {
8132                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8133
8134 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8135                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8136                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8137
8138                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8139                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8140
8141 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8142 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8143                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8144                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8145
8146                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8147                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8148
8149 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8150 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8151                 for_each_possible_cpu(i) {
8152                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8153                         ptr += cpumask_size();
8154                 }
8155 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8156         }
8157
8158 #ifdef CONFIG_SMP
8159         init_defrootdomain();
8160 #endif
8161
8162         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8163                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8164
8165 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8166         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8167                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8168 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8169
8170 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8171         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8172         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8173         autogroup_init(&init_task);
8174 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8175
8176         for_each_possible_cpu(i) {
8177                 struct rq *rq;
8178
8179                 rq = cpu_rq(i);
8180                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8181                 rq->nr_running = 0;
8182                 rq->calc_load_active = 0;
8183                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8184                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8185                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8186 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8187                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8188                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8189                 /*
8190                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8191                  *
8192                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8193                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8194                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8195                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8196                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8197                  * (se->load.weight).
8198                  *
8199                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8200                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8201                  * then A0's share of the cpu resource is:
8202                  *
8203                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8204                  *
8205                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8206                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8207                  */
8208                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8209 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8210
8211                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8212 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8213                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8214                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8215 #endif
8216
8217                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8218                         rq->cpu_load[j] = 0;
8219
8220                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8221
8222 #ifdef CONFIG_SMP
8223                 rq->sd = NULL;
8224                 rq->rd = NULL;
8225                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
8226                 rq->post_schedule = 0;
8227                 rq->active_balance = 0;
8228                 rq->next_balance = jiffies;
8229                 rq->push_cpu = 0;
8230                 rq->cpu = i;
8231                 rq->online = 0;
8232                 rq->idle_stamp = 0;
8233                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8234                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8235 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8236                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8237                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8238 #endif
8239 #endif
8240                 init_rq_hrtick(rq);
8241                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8242         }
8243
8244         set_load_weight(&init_task);
8245
8246 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8247         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8248 #endif
8249
8250 #ifdef CONFIG_SMP
8251         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8252 #endif
8253
8254 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8255         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8256 #endif
8257
8258         /*
8259          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8260          */
8261         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8262         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8263
8264         /*
8265          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8266          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8267          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8268          * when this runqueue becomes "idle".
8269          */
8270         init_idle(current, smp_processor_id());
8271
8272         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8273
8274         /*
8275          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8276          */
8277         current->sched_class = &fair_sched_class;
8278
8279         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8280         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8281 #ifdef CONFIG_SMP
8282 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8283         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8284         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8285         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8286         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8287         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8288 #endif
8289         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8290         if (cpu_isolated_map == NULL)
8291                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8292 #endif /* SMP */
8293
8294         scheduler_running = 1;
8295 }
8296
8297 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8298 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8299 {
8300         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8301
8302         return (nested == preempt_offset);
8303 }
8304
8305 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8306 {
8307 #ifdef in_atomic
8308         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8309
8310         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8311             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8312                 return;
8313         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8314                 return;
8315         prev_jiffy = jiffies;
8316
8317         printk(KERN_ERR
8318                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8319                         file, line);
8320         printk(KERN_ERR
8321                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8322                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8323                         current->pid, current->comm);
8324
8325         debug_show_held_locks(current);
8326         if (irqs_disabled())
8327                 print_irqtrace_events(current);
8328         dump_stack();
8329 #endif
8330 }
8331 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8332 #endif
8333
8334 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8335 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8336 {
8337         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8338         int old_prio = p->prio;
8339         int on_rq;
8340
8341         on_rq = p->on_rq;
8342         if (on_rq)
8343                 deactivate_task(rq, p, 0);
8344         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8345         if (on_rq) {
8346                 activate_task(rq, p, 0);
8347                 resched_task(rq->curr);
8348         }
8349
8350         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8351 }
8352
8353 void normalize_rt_tasks(void)
8354 {
8355         struct task_struct *g, *p;
8356         unsigned long flags;
8357         struct rq *rq;
8358
8359         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8360         do_each_thread(g, p) {
8361                 /*
8362                  * Only normalize user tasks:
8363                  */
8364                 if (!p->mm)
8365                         continue;
8366
8367                 p->se.exec_start                = 0;
8368 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8369                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8370                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8371                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8372 #endif
8373
8374                 if (!rt_task(p)) {
8375                         /*
8376                          * Renice negative nice level userspace
8377                          * tasks back to 0:
8378                          */
8379                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8380                                 set_user_nice(p, 0);
8381                         continue;
8382                 }
8383
8384                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8385                 rq = __task_rq_lock(p);
8386
8387                 normalize_task(rq, p);
8388
8389                 __task_rq_unlock(rq);
8390                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8391         } while_each_thread(g, p);
8392
8393         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8394 }
8395
8396 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8397
8398 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8399 /*
8400  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8401  *
8402  * They can only be called when the whole system has been
8403  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8404  * activity can take place. Using them for anything else would
8405  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8406  * under any other configuration.
8407  */
8408
8409 /**
8410  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8411  * @cpu: the processor in question.
8412  *
8413  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8414  */
8415 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8416 {
8417         return cpu_curr(cpu);
8418 }
8419
8420 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8421
8422 #ifdef CONFIG_IA64
8423 /**
8424  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8425  * @cpu: the processor in question.
8426  * @p: the task pointer to set.
8427  *
8428  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8429  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8430  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8431  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8432  * and caller must save the original value of the current task (see
8433  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8434  * re-starting the system.
8435  *
8436  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8437  */
8438 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8439 {
8440         cpu_curr(cpu) = p;
8441 }
8442
8443 #endif
8444
8445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8446 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8447 {
8448         int i;
8449
8450         for_each_possible_cpu(i) {
8451                 if (tg->cfs_rq)
8452                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8453                 if (tg->se)
8454                         kfree(tg->se[i]);
8455         }
8456
8457         kfree(tg->cfs_rq);
8458         kfree(tg->se);
8459 }
8460
8461 static
8462 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8463 {
8464         struct cfs_rq *cfs_rq;
8465         struct sched_entity *se;
8466         int i;
8467
8468         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8469         if (!tg->cfs_rq)
8470                 goto err;
8471         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8472         if (!tg->se)
8473                 goto err;
8474
8475         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8476
8477         for_each_possible_cpu(i) {
8478                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8479                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8480                 if (!cfs_rq)
8481                         goto err;
8482
8483                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8484                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8485                 if (!se)
8486                         goto err_free_rq;
8487
8488                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8489         }
8490
8491         return 1;
8492
8493 err_free_rq:
8494         kfree(cfs_rq);
8495 err:
8496         return 0;
8497 }
8498
8499 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8500 {
8501         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8502         unsigned long flags;
8503
8504         /*
8505         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8506         * check on_list without danger of it being re-added.
8507         */
8508         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8509                 return;
8510
8511         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8512         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8513         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8514 }
8515 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8516 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8517 {
8518 }
8519
8520 static inline
8521 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8522 {
8523         return 1;
8524 }
8525
8526 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8527 {
8528 }
8529 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8530
8531 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8532 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8533 {
8534         int i;
8535
8536         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8537
8538         for_each_possible_cpu(i) {
8539                 if (tg->rt_rq)
8540                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8541                 if (tg->rt_se)
8542                         kfree(tg->rt_se[i]);
8543         }
8544
8545         kfree(tg->rt_rq);
8546         kfree(tg->rt_se);
8547 }
8548
8549 static
8550 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8551 {
8552         struct rt_rq *rt_rq;
8553         struct sched_rt_entity *rt_se;
8554         struct rq *rq;
8555         int i;
8556
8557         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8558         if (!tg->rt_rq)
8559                 goto err;
8560         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8561         if (!tg->rt_se)
8562                 goto err;
8563
8564         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8565                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8566
8567         for_each_possible_cpu(i) {
8568                 rq = cpu_rq(i);
8569
8570                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8571                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8572                 if (!rt_rq)
8573                         goto err;
8574
8575                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8576                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8577                 if (!rt_se)
8578                         goto err_free_rq;
8579
8580                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8581         }
8582
8583         return 1;
8584
8585 err_free_rq:
8586         kfree(rt_rq);
8587 err:
8588         return 0;
8589 }
8590 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8591 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8592 {
8593 }
8594
8595 static inline
8596 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8597 {
8598         return 1;
8599 }
8600 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8601
8602 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8603 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8604 {
8605         free_fair_sched_group(tg);
8606         free_rt_sched_group(tg);
8607         autogroup_free(tg);
8608         kfree(tg);
8609 }
8610
8611 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8612 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8613 {
8614         struct task_group *tg;
8615         unsigned long flags;
8616
8617         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8618         if (!tg)
8619                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8620
8621         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8622                 goto err;
8623
8624         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8625                 goto err;
8626
8627         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8628         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8629
8630         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8631
8632         tg->parent = parent;
8633         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8634         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8635         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8636
8637         return tg;
8638
8639 err:
8640         free_sched_group(tg);
8641         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8642 }
8643
8644 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8645 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8646 {
8647         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8648         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8649 }
8650
8651 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8652 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8653 {
8654         unsigned long flags;
8655         int i;
8656
8657         /* end participation in shares distribution */
8658         for_each_possible_cpu(i)
8659                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8660
8661         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8662         list_del_rcu(&tg->list);
8663         list_del_rcu(&tg->siblings);
8664         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8665
8666         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8667         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8668 }
8669
8670 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8671  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8672  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8673  *      reflect its new group.
8674  */
8675 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8676 {
8677         int on_rq, running;
8678         unsigned long flags;
8679         struct rq *rq;
8680
8681         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8682
8683         running = task_current(rq, tsk);
8684         on_rq = tsk->on_rq;
8685
8686         if (on_rq)
8687                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8688         if (unlikely(running))
8689                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8690
8691 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8692         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8693                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8694         else
8695 #endif
8696                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8697
8698         if (unlikely(running))
8699                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8700         if (on_rq)
8701                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8702
8703         task_rq_unlock(rq, &flags);
8704 }
8705 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8706
8707 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8708 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8709
8710 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8711 {
8712         int i;
8713         unsigned long flags;
8714
8715         /*
8716          * We can't change the weight of the root cgroup.
8717          */
8718         if (!tg->se[0])
8719                 return -EINVAL;
8720
8721         if (shares < MIN_SHARES)
8722                 shares = MIN_SHARES;
8723         else if (shares > MAX_SHARES)
8724                 shares = MAX_SHARES;
8725
8726         mutex_lock(&shares_mutex);
8727         if (tg->shares == shares)
8728                 goto done;
8729
8730         tg->shares = shares;
8731         for_each_possible_cpu(i) {
8732                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8733                 struct sched_entity *se;
8734
8735                 se = tg->se[i];
8736                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8737                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8738                 for_each_sched_entity(se)
8739                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8740                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8741         }
8742
8743 done:
8744         mutex_unlock(&shares_mutex);
8745         return 0;
8746 }
8747
8748 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8749 {
8750         return tg->shares;
8751 }
8752 #endif
8753
8754 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8755 /*
8756  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8757  */
8758 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8759
8760 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8761 {
8762         if (runtime == RUNTIME_INF)
8763                 return 1ULL << 20;
8764
8765         return div64_u64(runtime << 20, period);
8766 }
8767
8768 /* Must be called with tasklist_lock held */
8769 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8770 {
8771         struct task_struct *g, *p;
8772
8773         do_each_thread(g, p) {
8774                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8775                         return 1;
8776         } while_each_thread(g, p);
8777
8778         return 0;
8779 }
8780
8781 struct rt_schedulable_data {
8782         struct task_group *tg;
8783         u64 rt_period;
8784         u64 rt_runtime;
8785 };
8786
8787 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8788 {
8789         struct rt_schedulable_data *d = data;
8790         struct task_group *child;
8791         unsigned long total, sum = 0;
8792         u64 period, runtime;
8793
8794         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8795         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8796
8797         if (tg == d->tg) {
8798                 period = d->rt_period;
8799                 runtime = d->rt_runtime;
8800         }
8801
8802         /*
8803          * Cannot have more runtime than the period.
8804          */
8805         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8806                 return -EINVAL;
8807
8808         /*
8809          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8810          */
8811         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8812                 return -EBUSY;
8813
8814         total = to_ratio(period, runtime);
8815
8816         /*
8817          * Nobody can have more than the global setting allows.
8818          */
8819         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8820                 return -EINVAL;
8821
8822         /*
8823          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8824          */
8825         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8826                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8827                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8828
8829                 if (child == d->tg) {
8830                         period = d->rt_period;
8831                         runtime = d->rt_runtime;
8832                 }
8833
8834                 sum += to_ratio(period, runtime);
8835         }
8836
8837         if (sum > total)
8838                 return -EINVAL;
8839
8840         return 0;
8841 }
8842
8843 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8844 {
8845         struct rt_schedulable_data data = {
8846                 .tg = tg,
8847                 .rt_period = period,
8848                 .rt_runtime = runtime,
8849         };
8850
8851         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8852 }
8853
8854 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8855                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8856 {
8857         int i, err = 0;
8858
8859         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8860         read_lock(&tasklist_lock);
8861         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8862         if (err)
8863                 goto unlock;
8864
8865         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8866         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8867         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8868
8869         for_each_possible_cpu(i) {
8870                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8871
8872                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8873                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8874                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8875         }
8876         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8877 unlock:
8878         read_unlock(&tasklist_lock);
8879         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8880
8881         return err;
8882 }
8883
8884 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8885 {
8886         u64 rt_runtime, rt_period;
8887
8888         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8889         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8890         if (rt_runtime_us < 0)
8891                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8892
8893         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8894 }
8895
8896 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8897 {
8898         u64 rt_runtime_us;
8899
8900         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8901                 return -1;
8902
8903         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8904         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8905         return rt_runtime_us;
8906 }
8907
8908 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8909 {
8910         u64 rt_runtime, rt_period;
8911
8912         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8913         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8914
8915         if (rt_period == 0)
8916                 return -EINVAL;
8917
8918         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8919 }
8920
8921 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8922 {
8923         u64 rt_period_us;
8924
8925         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8926         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8927         return rt_period_us;
8928 }
8929
8930 static int sched_rt_global_constraints(void)
8931 {
8932         u64 runtime, period;
8933         int ret = 0;
8934
8935         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8936                 return -EINVAL;
8937
8938         runtime = global_rt_runtime();
8939         period = global_rt_period();
8940
8941         /*
8942          * Sanity check on the sysctl variables.
8943          */
8944         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8945                 return -EINVAL;
8946
8947         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8948         read_lock(&tasklist_lock);
8949         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8950         read_unlock(&tasklist_lock);
8951         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8952
8953         return ret;
8954 }
8955
8956 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8957 {
8958         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8959         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8960                 return 0;
8961
8962         return 1;
8963 }
8964
8965 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8966 static int sched_rt_global_constraints(void)
8967 {
8968         unsigned long flags;
8969         int i;
8970
8971         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8972                 return -EINVAL;
8973
8974         /*
8975          * There's always some RT tasks in the root group
8976          * -- migration, kstopmachine etc..
8977          */
8978         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8979                 return -EBUSY;
8980
8981         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8982         for_each_possible_cpu(i) {
8983                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8984
8985                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8986                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8987                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8988         }
8989         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8990
8991         return 0;
8992 }
8993 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8994
8995 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8996                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8997                 loff_t *ppos)
8998 {
8999         int ret;
9000         int old_period, old_runtime;
9001         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9002
9003         mutex_lock(&mutex);
9004         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9005         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9006
9007         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9008
9009         if (!ret && write) {
9010                 ret = sched_rt_global_constraints();
9011                 if (ret) {
9012                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9013                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9014                 } else {
9015                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9016                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9017                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9018                 }
9019         }
9020         mutex_unlock(&mutex);
9021
9022         return ret;
9023 }
9024
9025 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9026
9027 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9028 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9029 {
9030         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9031                             struct task_group, css);
9032 }
9033
9034 static struct cgroup_subsys_state *
9035 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9036 {
9037         struct task_group *tg, *parent;
9038
9039         if (!cgrp->parent) {
9040                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9041                 return &root_task_group.css;
9042         }
9043
9044         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9045         tg = sched_create_group(parent);
9046         if (IS_ERR(tg))
9047                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9048
9049         return &tg->css;
9050 }
9051
9052 static void
9053 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9054 {
9055         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9056
9057         sched_destroy_group(tg);
9058 }
9059
9060 static int
9061 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9062 {
9063 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9064         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9065                 return -EINVAL;
9066 #else
9067         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9068         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9069                 return -EINVAL;
9070 #endif
9071         return 0;
9072 }
9073
9074 static int
9075 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9076                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
9077 {
9078         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
9079         if (retval)
9080                 return retval;
9081         if (threadgroup) {
9082                 struct task_struct *c;
9083                 rcu_read_lock();
9084                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9085                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
9086                         if (retval) {
9087                                 rcu_read_unlock();
9088                                 return retval;
9089                         }
9090                 }
9091                 rcu_read_unlock();
9092         }
9093         return 0;
9094 }
9095
9096 static void
9097 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9098                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
9099                   bool threadgroup)
9100 {
9101         sched_move_task(tsk);
9102         if (threadgroup) {
9103                 struct task_struct *c;
9104                 rcu_read_lock();
9105                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9106                         sched_move_task(c);
9107                 }
9108                 rcu_read_unlock();
9109         }
9110 }
9111
9112 static void
9113 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9114                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9115 {
9116         /*
9117          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9118          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9119          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9120          */
9121         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9122                 return;
9123
9124         sched_move_task(task);
9125 }
9126
9127 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9128 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9129                                 u64 shareval)
9130 {
9131         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9132 }
9133
9134 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9135 {
9136         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9137
9138         return (u64) tg->shares;
9139 }
9140 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9141
9142 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9143 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9144                                 s64 val)
9145 {
9146         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9147 }
9148
9149 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9150 {
9151         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9152 }
9153
9154 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9155                 u64 rt_period_us)
9156 {
9157         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9158 }
9159
9160 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9161 {
9162         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9163 }
9164 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9165
9166 static struct cftype cpu_files[] = {
9167 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9168         {
9169                 .name = "shares",
9170                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9171                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9172         },
9173 #endif
9174 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9175         {
9176                 .name = "rt_runtime_us",
9177                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9178                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9179         },
9180         {
9181                 .name = "rt_period_us",
9182                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9183                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9184         },
9185 #endif
9186 };
9187
9188 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9189 {
9190         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9191 }
9192
9193 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9194         .name           = "cpu",
9195         .create         = cpu_cgroup_create,
9196         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9197         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9198         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9199         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9200         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9201         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9202         .early_init     = 1,
9203 };
9204
9205 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9206
9207 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9208
9209 /*
9210  * CPU accounting code for task groups.
9211  *
9212  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9213  * (balbir@in.ibm.com).
9214  */
9215
9216 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9217 struct cpuacct {
9218         struct cgroup_subsys_state css;
9219         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9220         u64 __percpu *cpuusage;
9221         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9222         struct cpuacct *parent;
9223 };
9224
9225 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9226
9227 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9228 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9229 {
9230         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9231                             struct cpuacct, css);
9232 }
9233
9234 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9235 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9236 {
9237         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9238                             struct cpuacct, css);
9239 }
9240
9241 /* create a new cpu accounting group */
9242 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9243         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9244 {
9245         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9246         int i;
9247
9248         if (!ca)
9249                 goto out;
9250
9251         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9252         if (!ca->cpuusage)
9253                 goto out_free_ca;
9254
9255         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9256                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9257                         goto out_free_counters;
9258
9259         if (cgrp->parent)
9260                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9261
9262         return &ca->css;
9263
9264 out_free_counters:
9265         while (--i >= 0)
9266                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9267         free_percpu(ca->cpuusage);
9268 out_free_ca:
9269         kfree(ca);
9270 out:
9271         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9272 }
9273
9274 /* destroy an existing cpu accounting group */
9275 static void
9276 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9277 {
9278         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9279         int i;
9280
9281         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9282                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9283         free_percpu(ca->cpuusage);
9284         kfree(ca);
9285 }
9286
9287 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9288 {
9289         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9290         u64 data;
9291
9292 #ifndef CONFIG_64BIT
9293         /*
9294          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9295          */
9296         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9297         data = *cpuusage;
9298         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9299 #else
9300         data = *cpuusage;
9301 #endif
9302
9303         return data;
9304 }
9305
9306 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9307 {
9308         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9309
9310 #ifndef CONFIG_64BIT
9311         /*
9312          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9313          */
9314         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9315         *cpuusage = val;
9316         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9317 #else
9318         *cpuusage = val;
9319 #endif
9320 }
9321
9322 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9323 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9324 {
9325         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9326         u64 totalcpuusage = 0;
9327         int i;
9328
9329         for_each_present_cpu(i)
9330                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9331
9332         return totalcpuusage;
9333 }
9334
9335 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9336                                                                 u64 reset)
9337 {
9338         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9339         int err = 0;
9340         int i;
9341
9342         if (reset) {
9343                 err = -EINVAL;
9344                 goto out;
9345         }
9346
9347         for_each_present_cpu(i)
9348                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9349
9350 out:
9351         return err;
9352 }
9353
9354 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9355                                    struct seq_file *m)
9356 {
9357         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9358         u64 percpu;
9359         int i;
9360
9361         for_each_present_cpu(i) {
9362                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9363                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9364         }
9365         seq_printf(m, "\n");
9366         return 0;
9367 }
9368
9369 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9370         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9371         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9372 };
9373
9374 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9375                 struct cgroup_map_cb *cb)
9376 {
9377         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9378         int i;
9379
9380         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9381                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9382                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9383                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9384         }
9385         return 0;
9386 }
9387
9388 static struct cftype files[] = {
9389         {
9390                 .name = "usage",
9391                 .read_u64 = cpuusage_read,
9392                 .write_u64 = cpuusage_write,
9393         },
9394         {
9395                 .name = "usage_percpu",
9396                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9397         },
9398         {
9399                 .name = "stat",
9400                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9401         },
9402 };
9403
9404 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9405 {
9406         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9407 }
9408
9409 /*
9410  * charge this task's execution time to its accounting group.
9411  *
9412  * called with rq->lock held.
9413  */
9414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9415 {
9416         struct cpuacct *ca;
9417         int cpu;
9418
9419         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9420                 return;
9421
9422         cpu = task_cpu(tsk);
9423
9424         rcu_read_lock();
9425
9426         ca = task_ca(tsk);
9427
9428         for (; ca; ca = ca->parent) {
9429                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9430                 *cpuusage += cputime;
9431         }
9432
9433         rcu_read_unlock();
9434 }
9435
9436 /*
9437  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9438  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9439  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9440  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9441  *
9442  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9443  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9444  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9445  */
9446 #ifdef CONFIG_SMP
9447 #define CPUACCT_BATCH   \
9448         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9449 #else
9450 #define CPUACCT_BATCH   0
9451 #endif
9452
9453 /*
9454  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9455  */
9456 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9457                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9458 {
9459         struct cpuacct *ca;
9460         int batch = CPUACCT_BATCH;
9461
9462         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9463                 return;
9464
9465         rcu_read_lock();
9466         ca = task_ca(tsk);
9467
9468         do {
9469                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9470                 ca = ca->parent;
9471         } while (ca);
9472         rcu_read_unlock();
9473 }
9474
9475 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9476         .name = "cpuacct",
9477         .create = cpuacct_create,
9478         .destroy = cpuacct_destroy,
9479         .populate = cpuacct_populate,
9480         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9481 };
9482 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9483