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