27125e41357620a5efe2cebf286bbc756fdfcdb2
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81 #include "workqueue_sched.h"
82 #include "sched_autogroup.h"
83
84 #define CREATE_TRACE_POINTS
85 #include <trace/events/sched.h>
86
87 /*
88  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
89  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
90  * and back.
91  */
92 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
93 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
94 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
95
96 /*
97  * 'User priority' is the nice value converted to something we
98  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
99  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
100  */
101 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
102 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
103 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
111 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
112
113 /*
114  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
115  *
116  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
117  * Timeslices get refilled after they expire.
118  */
119 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
120
121 /*
122  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
123  */
124 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
125
126 static inline int rt_policy(int policy)
127 {
128         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
129                 return 1;
130         return 0;
131 }
132
133 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
134 {
135         return rt_policy(p->policy);
136 }
137
138 /*
139  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
140  */
141 struct rt_prio_array {
142         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
143         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
144 };
145
146 struct rt_bandwidth {
147         /* nests inside the rq lock: */
148         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
149         ktime_t                 rt_period;
150         u64                     rt_runtime;
151         struct hrtimer          rt_period_timer;
152 };
153
154 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
155
156 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
157
158 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
159 {
160         struct rt_bandwidth *rt_b =
161                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
162         ktime_t now;
163         int overrun;
164         int idle = 0;
165
166         for (;;) {
167                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
168                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
169
170                 if (!overrun)
171                         break;
172
173                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
174         }
175
176         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
177 }
178
179 static
180 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
181 {
182         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
183         rt_b->rt_runtime = runtime;
184
185         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
186
187         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
188                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
189         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
190 }
191
192 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
193 {
194         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
195 }
196
197 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
198 {
199         ktime_t now;
200
201         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
202                 return;
203
204         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
205                 return;
206
207         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
208         for (;;) {
209                 unsigned long delta;
210                 ktime_t soft, hard;
211
212                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
213                         break;
214
215                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
217
218                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
220                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
221                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
222                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
223         }
224         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225 }
226
227 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
228 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
229 {
230         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
231 }
232 #endif
233
234 /*
235  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
236  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
237  */
238 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
239
240 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
241
242 #include <linux/cgroup.h>
243
244 struct cfs_rq;
245
246 static LIST_HEAD(task_groups);
247
248 /* task group related information */
249 struct task_group {
250         struct cgroup_subsys_state css;
251
252 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
253         /* schedulable entities of this group on each cpu */
254         struct sched_entity **se;
255         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
256         struct cfs_rq **cfs_rq;
257         unsigned long shares;
258
259         atomic_t load_weight;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275
276 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
277         struct autogroup *autogroup;
278 #endif
279 };
280
281 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
282 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
283
284 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
285
286 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
287
288 /*
289  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
290  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
291  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
292  * too large, so as the shares value of a task group.
293  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
294  *  limitation from this.)
295  */
296 #define MIN_SHARES      2
297 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
298
299 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
300 #endif
301
302 /* Default task group.
303  *      Every task in system belong to this group at bootup.
304  */
305 struct task_group root_task_group;
306
307 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
308
309 /* CFS-related fields in a runqueue */
310 struct cfs_rq {
311         struct load_weight load;
312         unsigned long nr_running;
313
314         u64 exec_clock;
315         u64 min_vruntime;
316
317         struct rb_root tasks_timeline;
318         struct rb_node *rb_leftmost;
319
320         struct list_head tasks;
321         struct list_head *balance_iterator;
322
323         /*
324          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
325          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
326          */
327         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
328
329         unsigned int nr_spread_over;
330
331 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
332         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
333
334         /*
335          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
336          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
337          * (like users, containers etc.)
338          *
339          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
340          * list is used during load balance.
341          */
342         int on_list;
343         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
344         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
345
346 #ifdef CONFIG_SMP
347         /*
348          * the part of load.weight contributed by tasks
349          */
350         unsigned long task_weight;
351
352         /*
353          *   h_load = weight * f(tg)
354          *
355          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
356          * this group.
357          */
358         unsigned long h_load;
359
360         /*
361          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
362          *
363          * load_stamp is the last time we updated the load average
364          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
365          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
366          */
367         u64 load_avg;
368         u64 load_period;
369         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
370
371         unsigned long load_contribution;
372 #endif
373 #endif
374 };
375
376 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
377 struct rt_rq {
378         struct rt_prio_array active;
379         unsigned long rt_nr_running;
380 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
381         struct {
382                 int curr; /* highest queued rt task prio */
383 #ifdef CONFIG_SMP
384                 int next; /* next highest */
385 #endif
386         } highest_prio;
387 #endif
388 #ifdef CONFIG_SMP
389         unsigned long rt_nr_migratory;
390         unsigned long rt_nr_total;
391         int overloaded;
392         struct plist_head pushable_tasks;
393 #endif
394         int rt_throttled;
395         u64 rt_time;
396         u64 rt_runtime;
397         /* Nests inside the rq lock: */
398         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
399
400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
401         unsigned long rt_nr_boosted;
402
403         struct rq *rq;
404         struct list_head leaf_rt_rq_list;
405         struct task_group *tg;
406 #endif
407 };
408
409 #ifdef CONFIG_SMP
410
411 /*
412  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
413  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
414  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
415  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
416  * object.
417  *
418  */
419 struct root_domain {
420         atomic_t refcount;
421         cpumask_var_t span;
422         cpumask_var_t online;
423
424         /*
425          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
426          * one runnable RT task.
427          */
428         cpumask_var_t rto_mask;
429         atomic_t rto_count;
430         struct cpupri cpupri;
431 };
432
433 /*
434  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
435  * members (mimicking the global state we have today).
436  */
437 static struct root_domain def_root_domain;
438
439 #endif /* CONFIG_SMP */
440
441 /*
442  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
443  *
444  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
445  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
446  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
447  */
448 struct rq {
449         /* runqueue lock: */
450         raw_spinlock_t lock;
451
452         /*
453          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
454          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
455          */
456         unsigned long nr_running;
457         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
458         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
459         unsigned long last_load_update_tick;
460 #ifdef CONFIG_NO_HZ
461         u64 nohz_stamp;
462         unsigned char nohz_balance_kick;
463 #endif
464         unsigned int skip_clock_update;
465
466         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
467         struct load_weight load;
468         unsigned long nr_load_updates;
469         u64 nr_switches;
470
471         struct cfs_rq cfs;
472         struct rt_rq rt;
473
474 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
475         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
476         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
477 #endif
478 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480 #endif
481
482         /*
483          * This is part of a global counter where only the total sum
484          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
485          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
486          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
487          */
488         unsigned long nr_uninterruptible;
489
490         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
491         unsigned long next_balance;
492         struct mm_struct *prev_mm;
493
494         u64 clock;
495         u64 clock_task;
496
497         atomic_t nr_iowait;
498
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         struct root_domain *rd;
501         struct sched_domain *sd;
502
503         unsigned long cpu_power;
504
505         unsigned char idle_at_tick;
506         /* For active balancing */
507         int post_schedule;
508         int active_balance;
509         int push_cpu;
510         struct cpu_stop_work active_balance_work;
511         /* cpu of this runqueue: */
512         int cpu;
513         int online;
514
515         unsigned long avg_load_per_task;
516
517         u64 rt_avg;
518         u64 age_stamp;
519         u64 idle_stamp;
520         u64 avg_idle;
521 #endif
522
523 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
524         u64 prev_irq_time;
525 #endif
526
527         /* calc_load related fields */
528         unsigned long calc_load_update;
529         long calc_load_active;
530
531 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
532 #ifdef CONFIG_SMP
533         int hrtick_csd_pending;
534         struct call_single_data hrtick_csd;
535 #endif
536         struct hrtimer hrtick_timer;
537 #endif
538
539 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
540         /* latency stats */
541         struct sched_info rq_sched_info;
542         unsigned long long rq_cpu_time;
543         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
544
545         /* sys_sched_yield() stats */
546         unsigned int yld_count;
547
548         /* schedule() stats */
549         unsigned int sched_switch;
550         unsigned int sched_count;
551         unsigned int sched_goidle;
552
553         /* try_to_wake_up() stats */
554         unsigned int ttwu_count;
555         unsigned int ttwu_local;
556 #endif
557 };
558
559 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
560
561
562 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
563
564 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
565 {
566 #ifdef CONFIG_SMP
567         return rq->cpu;
568 #else
569         return 0;
570 #endif
571 }
572
573 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
574         rcu_dereference_check((p), \
575                               rcu_read_lock_sched_held() || \
576                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
577
578 /*
579  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
580  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
581  *
582  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
583  * preempt-disabled sections.
584  */
585 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
586         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
587
588 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
589 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
590 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
591 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
592 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
593
594 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
595
596 /*
597  * Return the group to which this tasks belongs.
598  *
599  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
600  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
601  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
602  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
603  */
604 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
605 {
606         struct task_group *tg;
607         struct cgroup_subsys_state *css;
608
609         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
610                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
611         tg = container_of(css, struct task_group, css);
612
613         return autogroup_task_group(p, tg);
614 }
615
616 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
617 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
618 {
619 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
620         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
621         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
622 #endif
623
624 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
625         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
626         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
627 #endif
628 }
629
630 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
631
632 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
633 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
634 {
635         return NULL;
636 }
637
638 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
639
640 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
641
642 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
643 {
644         s64 delta;
645
646         if (rq->skip_clock_update)
647                 return;
648
649         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
650         rq->clock += delta;
651         update_rq_clock_task(rq, delta);
652 }
653
654 /*
655  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
656  */
657 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
658 # define const_debug __read_mostly
659 #else
660 # define const_debug static const
661 #endif
662
663 /**
664  * runqueue_is_locked
665  * @cpu: the processor in question.
666  *
667  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
668  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
669  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
670  */
671 int runqueue_is_locked(int cpu)
672 {
673         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
674 }
675
676 /*
677  * Debugging: various feature bits
678  */
679
680 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
681         __SCHED_FEAT_##name ,
682
683 enum {
684 #include "sched_features.h"
685 };
686
687 #undef SCHED_FEAT
688
689 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
690         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
691
692 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
693 #include "sched_features.h"
694         0;
695
696 #undef SCHED_FEAT
697
698 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
699 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
700         #name ,
701
702 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
703 #include "sched_features.h"
704         NULL
705 };
706
707 #undef SCHED_FEAT
708
709 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
710 {
711         int i;
712
713         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
714                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
715                         seq_puts(m, "NO_");
716                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
717         }
718         seq_puts(m, "\n");
719
720         return 0;
721 }
722
723 static ssize_t
724 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
725                 size_t cnt, loff_t *ppos)
726 {
727         char buf[64];
728         char *cmp;
729         int neg = 0;
730         int i;
731
732         if (cnt > 63)
733                 cnt = 63;
734
735         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
736                 return -EFAULT;
737
738         buf[cnt] = 0;
739         cmp = strstrip(buf);
740
741         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
742                 neg = 1;
743                 cmp += 3;
744         }
745
746         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
747                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
748                         if (neg)
749                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
750                         else
751                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
752                         break;
753                 }
754         }
755
756         if (!sched_feat_names[i])
757                 return -EINVAL;
758
759         *ppos += cnt;
760
761         return cnt;
762 }
763
764 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
765 {
766         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
767 }
768
769 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
770         .open           = sched_feat_open,
771         .write          = sched_feat_write,
772         .read           = seq_read,
773         .llseek         = seq_lseek,
774         .release        = single_release,
775 };
776
777 static __init int sched_init_debug(void)
778 {
779         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
780                         &sched_feat_fops);
781
782         return 0;
783 }
784 late_initcall(sched_init_debug);
785
786 #endif
787
788 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
789
790 /*
791  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
792  * Limited because this is done with IRQs disabled.
793  */
794 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
795
796 /*
797  * period over which we average the RT time consumption, measured
798  * in ms.
799  *
800  * default: 1s
801  */
802 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
803
804 /*
805  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
806  * default: 1s
807  */
808 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
809
810 static __read_mostly int scheduler_running;
811
812 /*
813  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
814  * default: 0.95s
815  */
816 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
817
818 static inline u64 global_rt_period(void)
819 {
820         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
821 }
822
823 static inline u64 global_rt_runtime(void)
824 {
825         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
826                 return RUNTIME_INF;
827
828         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
829 }
830
831 #ifndef prepare_arch_switch
832 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
833 #endif
834 #ifndef finish_arch_switch
835 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
836 #endif
837
838 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
839 {
840         return rq->curr == p;
841 }
842
843 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
844 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
845 {
846         return task_current(rq, p);
847 }
848
849 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
850 {
851 }
852
853 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
854 {
855 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
856         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
857         rq->lock.owner = current;
858 #endif
859         /*
860          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
861          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
862          * prev into current:
863          */
864         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
865
866         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
867 }
868
869 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
870 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         return p->oncpu;
874 #else
875         return task_current(rq, p);
876 #endif
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 #ifdef CONFIG_SMP
882         /*
883          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
884          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
885          * here.
886          */
887         next->oncpu = 1;
888 #endif
889 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
890         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
891 #else
892         raw_spin_unlock(&rq->lock);
893 #endif
894 }
895
896 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
897 {
898 #ifdef CONFIG_SMP
899         /*
900          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
901          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
902          * finished.
903          */
904         smp_wmb();
905         prev->oncpu = 0;
906 #endif
907 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
908         local_irq_enable();
909 #endif
910 }
911 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
912
913 /*
914  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
915  * against ttwu().
916  */
917 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
918 {
919         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
920 }
921
922 /*
923  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
924  * Must be called interrupts disabled.
925  */
926 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
927         __acquires(rq->lock)
928 {
929         struct rq *rq;
930
931         for (;;) {
932                 rq = task_rq(p);
933                 raw_spin_lock(&rq->lock);
934                 if (likely(rq == task_rq(p)))
935                         return rq;
936                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
937         }
938 }
939
940 /*
941  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
942  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
943  * explicitly disabling preemption.
944  */
945 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
946         __acquires(rq->lock)
947 {
948         struct rq *rq;
949
950         for (;;) {
951                 local_irq_save(*flags);
952                 rq = task_rq(p);
953                 raw_spin_lock(&rq->lock);
954                 if (likely(rq == task_rq(p)))
955                         return rq;
956                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
957         }
958 }
959
960 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
961         __releases(rq->lock)
962 {
963         raw_spin_unlock(&rq->lock);
964 }
965
966 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
967         __releases(rq->lock)
968 {
969         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
970 }
971
972 /*
973  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
974  */
975 static struct rq *this_rq_lock(void)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         struct rq *rq;
979
980         local_irq_disable();
981         rq = this_rq();
982         raw_spin_lock(&rq->lock);
983
984         return rq;
985 }
986
987 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
988 /*
989  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
990  *
991  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
992  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
993  * reschedule event.
994  *
995  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
996  * rq->lock.
997  */
998
999 /*
1000  * Use hrtick when:
1001  *  - enabled by features
1002  *  - hrtimer is actually high res
1003  */
1004 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1005 {
1006         if (!sched_feat(HRTICK))
1007                 return 0;
1008         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1009                 return 0;
1010         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1011 }
1012
1013 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1014 {
1015         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1016                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * High-resolution timer tick.
1021  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1022  */
1023 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1024 {
1025         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1026
1027         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1028
1029         raw_spin_lock(&rq->lock);
1030         update_rq_clock(rq);
1031         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1032         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1033
1034         return HRTIMER_NORESTART;
1035 }
1036
1037 #ifdef CONFIG_SMP
1038 /*
1039  * called from hardirq (IPI) context
1040  */
1041 static void __hrtick_start(void *arg)
1042 {
1043         struct rq *rq = arg;
1044
1045         raw_spin_lock(&rq->lock);
1046         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1047         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1048         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Called to set the hrtick timer state.
1053  *
1054  * called with rq->lock held and irqs disabled
1055  */
1056 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1057 {
1058         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1059         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1060
1061         hrtimer_set_expires(timer, time);
1062
1063         if (rq == this_rq()) {
1064                 hrtimer_restart(timer);
1065         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1066                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1067                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1068         }
1069 }
1070
1071 static int
1072 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1073 {
1074         int cpu = (int)(long)hcpu;
1075
1076         switch (action) {
1077         case CPU_UP_CANCELED:
1078         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1079         case CPU_DOWN_PREPARE:
1080         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1081         case CPU_DEAD:
1082         case CPU_DEAD_FROZEN:
1083                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1084                 return NOTIFY_OK;
1085         }
1086
1087         return NOTIFY_DONE;
1088 }
1089
1090 static __init void init_hrtick(void)
1091 {
1092         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1093 }
1094 #else
1095 /*
1096  * Called to set the hrtick timer state.
1097  *
1098  * called with rq->lock held and irqs disabled
1099  */
1100 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1101 {
1102         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1103                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1104 }
1105
1106 static inline void init_hrtick(void)
1107 {
1108 }
1109 #endif /* CONFIG_SMP */
1110
1111 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1112 {
1113 #ifdef CONFIG_SMP
1114         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1115
1116         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1117         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1118         rq->hrtick_csd.info = rq;
1119 #endif
1120
1121         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1122         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1123 }
1124 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1125 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1126 {
1127 }
1128
1129 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1130 {
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137
1138 /*
1139  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1140  *
1141  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1142  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1143  * the target CPU.
1144  */
1145 #ifdef CONFIG_SMP
1146
1147 #ifndef tsk_is_polling
1148 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1149 #endif
1150
1151 static void resched_task(struct task_struct *p)
1152 {
1153         int cpu;
1154
1155         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1156
1157         if (test_tsk_need_resched(p))
1158                 return;
1159
1160         set_tsk_need_resched(p);
1161
1162         cpu = task_cpu(p);
1163         if (cpu == smp_processor_id())
1164                 return;
1165
1166         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1167         smp_mb();
1168         if (!tsk_is_polling(p))
1169                 smp_send_reschedule(cpu);
1170 }
1171
1172 static void resched_cpu(int cpu)
1173 {
1174         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1175         unsigned long flags;
1176
1177         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1178                 return;
1179         resched_task(cpu_curr(cpu));
1180         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1181 }
1182
1183 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1184 /*
1185  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1186  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1187  *
1188  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1189  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1190  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1191  */
1192 int get_nohz_timer_target(void)
1193 {
1194         int cpu = smp_processor_id();
1195         int i;
1196         struct sched_domain *sd;
1197
1198         for_each_domain(cpu, sd) {
1199                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1200                         if (!idle_cpu(i))
1201                                 return i;
1202         }
1203         return cpu;
1204 }
1205 /*
1206  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1207  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1208  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1209  * idle system the next event might even be infinite time into the
1210  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1211  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1212  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1213  * wheel for the next timer event.
1214  */
1215 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1216 {
1217         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1218
1219         if (cpu == smp_processor_id())
1220                 return;
1221
1222         /*
1223          * This is safe, as this function is called with the timer
1224          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1225          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1226          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1227          * timer into account automatically.
1228          */
1229         if (rq->curr != rq->idle)
1230                 return;
1231
1232         /*
1233          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1234          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1235          * idle task through an additional NOOP schedule()
1236          */
1237         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1238
1239         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1240         smp_mb();
1241         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1242                 smp_send_reschedule(cpu);
1243 }
1244
1245 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1246
1247 static u64 sched_avg_period(void)
1248 {
1249         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1250 }
1251
1252 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1253 {
1254         s64 period = sched_avg_period();
1255
1256         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1257                 /*
1258                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1259                  * optimising this loop into a divmod call.
1260                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1261                  */
1262                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1263                 rq->age_stamp += period;
1264                 rq->rt_avg /= 2;
1265         }
1266 }
1267
1268 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1269 {
1270         rq->rt_avg += rt_delta;
1271         sched_avg_update(rq);
1272 }
1273
1274 #else /* !CONFIG_SMP */
1275 static void resched_task(struct task_struct *p)
1276 {
1277         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1278         set_tsk_need_resched(p);
1279 }
1280
1281 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1282 {
1283 }
1284
1285 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288 #endif /* CONFIG_SMP */
1289
1290 #if BITS_PER_LONG == 32
1291 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1292 #else
1293 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1294 #endif
1295
1296 #define WMULT_SHIFT     32
1297
1298 /*
1299  * Shift right and round:
1300  */
1301 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1302
1303 /*
1304  * delta *= weight / lw
1305  */
1306 static unsigned long
1307 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1308                 struct load_weight *lw)
1309 {
1310         u64 tmp;
1311
1312         if (!lw->inv_weight) {
1313                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1314                         lw->inv_weight = 1;
1315                 else
1316                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1317                                 / (lw->weight+1);
1318         }
1319
1320         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1321         /*
1322          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1323          */
1324         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1325                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1326                         WMULT_SHIFT/2);
1327         else
1328                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1329
1330         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1331 }
1332
1333 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1334 {
1335         lw->weight += inc;
1336         lw->inv_weight = 0;
1337 }
1338
1339 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1340 {
1341         lw->weight -= dec;
1342         lw->inv_weight = 0;
1343 }
1344
1345 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1346 {
1347         lw->weight = w;
1348         lw->inv_weight = 0;
1349 }
1350
1351 /*
1352  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1353  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1354  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1355  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1356  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1357  * slice expiry etc.
1358  */
1359
1360 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1361 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1362
1363 /*
1364  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1365  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1366  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1367  * that remained on nice 0.
1368  *
1369  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1370  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1371  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1372  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1373  * the relative distance between them is ~25%.)
1374  */
1375 static const int prio_to_weight[40] = {
1376  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1377  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1378  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1379  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1380  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1381  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1382  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1383  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1384 };
1385
1386 /*
1387  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1388  *
1389  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1390  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1391  * into multiplications:
1392  */
1393 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1394  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1395  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1396  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1397  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1398  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1399  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1400  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1401  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1402 };
1403
1404 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1405 enum cpuacct_stat_index {
1406         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1407         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1408
1409         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1410 };
1411
1412 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1413 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1414 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1415                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1416 #else
1417 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1418 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1419                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1420 #endif
1421
1422 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1423 {
1424         update_load_add(&rq->load, load);
1425 }
1426
1427 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1428 {
1429         update_load_sub(&rq->load, load);
1430 }
1431
1432 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1433 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1434
1435 /*
1436  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1437  * leaving it for the final time.
1438  */
1439 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1440 {
1441         struct task_group *parent, *child;
1442         int ret;
1443
1444         rcu_read_lock();
1445         parent = &root_task_group;
1446 down:
1447         ret = (*down)(parent, data);
1448         if (ret)
1449                 goto out_unlock;
1450         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1451                 parent = child;
1452                 goto down;
1453
1454 up:
1455                 continue;
1456         }
1457         ret = (*up)(parent, data);
1458         if (ret)
1459                 goto out_unlock;
1460
1461         child = parent;
1462         parent = parent->parent;
1463         if (parent)
1464                 goto up;
1465 out_unlock:
1466         rcu_read_unlock();
1467
1468         return ret;
1469 }
1470
1471 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1472 {
1473         return 0;
1474 }
1475 #endif
1476
1477 #ifdef CONFIG_SMP
1478 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1479 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1480 {
1481         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1486  * according to the scheduling class and "nice" value.
1487  *
1488  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1489  * balance conservatively.
1490  */
1491 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1492 {
1493         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1494         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1495
1496         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1497                 return total;
1498
1499         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1504  * according to the scheduling class and "nice" value.
1505  */
1506 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1507 {
1508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1509         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1510
1511         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1512                 return total;
1513
1514         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1515 }
1516
1517 static unsigned long power_of(int cpu)
1518 {
1519         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1520 }
1521
1522 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1523
1524 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1525 {
1526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1527         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1528
1529         if (nr_running)
1530                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1531         else
1532                 rq->avg_load_per_task = 0;
1533
1534         return rq->avg_load_per_task;
1535 }
1536
1537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1538
1539 /*
1540  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1541  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1542  * group is a fraction of its parents load.
1543  */
1544 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1545 {
1546         unsigned long load;
1547         long cpu = (long)data;
1548
1549         if (!tg->parent) {
1550                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1551         } else {
1552                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1553                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1554                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1555         }
1556
1557         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1558
1559         return 0;
1560 }
1561
1562 static void update_h_load(long cpu)
1563 {
1564         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1565 }
1566
1567 #endif
1568
1569 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1570
1571 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1572
1573 /*
1574  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1575  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1576  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1577  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1578  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1579  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1580  */
1581 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1582         __releases(this_rq->lock)
1583         __acquires(busiest->lock)
1584         __acquires(this_rq->lock)
1585 {
1586         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1587         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1588
1589         return 1;
1590 }
1591
1592 #else
1593 /*
1594  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1595  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1596  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1597  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1598  * regardless of entry order into the function.
1599  */
1600 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1601         __releases(this_rq->lock)
1602         __acquires(busiest->lock)
1603         __acquires(this_rq->lock)
1604 {
1605         int ret = 0;
1606
1607         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1608                 if (busiest < this_rq) {
1609                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1610                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1611                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1612                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1613                         ret = 1;
1614                 } else
1615                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1616                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1617         }
1618         return ret;
1619 }
1620
1621 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1622
1623 /*
1624  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1625  */
1626 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1627 {
1628         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1629                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1630                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1631                 BUG_ON(1);
1632         }
1633
1634         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1635 }
1636
1637 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1638         __releases(busiest->lock)
1639 {
1640         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1641         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1646  *
1647  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1648  * you need to do so manually before calling.
1649  */
1650 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1651         __acquires(rq1->lock)
1652         __acquires(rq2->lock)
1653 {
1654         BUG_ON(!irqs_disabled());
1655         if (rq1 == rq2) {
1656                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1657                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1658         } else {
1659                 if (rq1 < rq2) {
1660                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1661                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1662                 } else {
1663                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1664                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1665                 }
1666         }
1667 }
1668
1669 /*
1670  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1671  *
1672  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1673  * you need to do so manually after calling.
1674  */
1675 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1676         __releases(rq1->lock)
1677         __releases(rq2->lock)
1678 {
1679         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1680         if (rq1 != rq2)
1681                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1682         else
1683                 __release(rq2->lock);
1684 }
1685
1686 #else /* CONFIG_SMP */
1687
1688 /*
1689  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1690  *
1691  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1692  * you need to do so manually before calling.
1693  */
1694 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1695         __acquires(rq1->lock)
1696         __acquires(rq2->lock)
1697 {
1698         BUG_ON(!irqs_disabled());
1699         BUG_ON(rq1 != rq2);
1700         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1701         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1702 }
1703
1704 /*
1705  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1706  *
1707  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1708  * you need to do so manually after calling.
1709  */
1710 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1711         __releases(rq1->lock)
1712         __releases(rq2->lock)
1713 {
1714         BUG_ON(rq1 != rq2);
1715         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1716         __release(rq2->lock);
1717 }
1718
1719 #endif
1720
1721 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1722 static void update_sysctl(void);
1723 static int get_update_sysctl_factor(void);
1724 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1725
1726 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1727 {
1728         set_task_rq(p, cpu);
1729 #ifdef CONFIG_SMP
1730         /*
1731          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1732          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1733          * per-task data have been completed by this moment.
1734          */
1735         smp_wmb();
1736         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1737 #endif
1738 }
1739
1740 static const struct sched_class rt_sched_class;
1741
1742 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1743 #define for_each_class(class) \
1744    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1745
1746 #include "sched_stats.h"
1747
1748 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1749 {
1750         rq->nr_running++;
1751 }
1752
1753 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1754 {
1755         rq->nr_running--;
1756 }
1757
1758 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1759 {
1760         /*
1761          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1762          */
1763         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1764                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1765                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1766                 return;
1767         }
1768
1769         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1770         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1771 }
1772
1773 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1774 {
1775         update_rq_clock(rq);
1776         sched_info_queued(p);
1777         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1778         p->se.on_rq = 1;
1779 }
1780
1781 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1782 {
1783         update_rq_clock(rq);
1784         sched_info_dequeued(p);
1785         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1786         p->se.on_rq = 0;
1787 }
1788
1789 /*
1790  * activate_task - move a task to the runqueue.
1791  */
1792 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1793 {
1794         if (task_contributes_to_load(p))
1795                 rq->nr_uninterruptible--;
1796
1797         enqueue_task(rq, p, flags);
1798         inc_nr_running(rq);
1799 }
1800
1801 /*
1802  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1803  */
1804 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1805 {
1806         if (task_contributes_to_load(p))
1807                 rq->nr_uninterruptible++;
1808
1809         dequeue_task(rq, p, flags);
1810         dec_nr_running(rq);
1811 }
1812
1813 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1814
1815 /*
1816  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1817  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1818  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1819  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1820  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1821  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1822  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1823  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1824  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1825  */
1826 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1827 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1828
1829 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1830 static int sched_clock_irqtime;
1831
1832 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1833 {
1834         sched_clock_irqtime = 1;
1835 }
1836
1837 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1838 {
1839         sched_clock_irqtime = 0;
1840 }
1841
1842 #ifndef CONFIG_64BIT
1843 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1844
1845 static inline void irq_time_write_begin(void)
1846 {
1847         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1848         smp_wmb();
1849 }
1850
1851 static inline void irq_time_write_end(void)
1852 {
1853         smp_wmb();
1854         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1855 }
1856
1857 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1858 {
1859         u64 irq_time;
1860         unsigned seq;
1861
1862         do {
1863                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1864                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1865                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1866         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1867
1868         return irq_time;
1869 }
1870 #else /* CONFIG_64BIT */
1871 static inline void irq_time_write_begin(void)
1872 {
1873 }
1874
1875 static inline void irq_time_write_end(void)
1876 {
1877 }
1878
1879 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1880 {
1881         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1882 }
1883 #endif /* CONFIG_64BIT */
1884
1885 /*
1886  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1887  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1888  */
1889 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1890 {
1891         unsigned long flags;
1892         s64 delta;
1893         int cpu;
1894
1895         if (!sched_clock_irqtime)
1896                 return;
1897
1898         local_irq_save(flags);
1899
1900         cpu = smp_processor_id();
1901         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1902         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1903
1904         irq_time_write_begin();
1905         /*
1906          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1907          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1908          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1909          * that do not consume any time, but still wants to run.
1910          */
1911         if (hardirq_count())
1912                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1913         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1914                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1915
1916         irq_time_write_end();
1917         local_irq_restore(flags);
1918 }
1919 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1920
1921 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1922 {
1923         s64 irq_delta;
1924
1925         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1926
1927         /*
1928          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1929          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1930          * {soft,}irq region.
1931          *
1932          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1933          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1934          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1935          * monotonic.
1936          *
1937          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1938          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1939          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1940          * atomic ops.
1941          */
1942         if (irq_delta > delta)
1943                 irq_delta = delta;
1944
1945         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1946         delta -= irq_delta;
1947         rq->clock_task += delta;
1948
1949         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1950                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1951 }
1952
1953 static int irqtime_account_hi_update(void)
1954 {
1955         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1956         unsigned long flags;
1957         u64 latest_ns;
1958         int ret = 0;
1959
1960         local_irq_save(flags);
1961         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1962         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1963                 ret = 1;
1964         local_irq_restore(flags);
1965         return ret;
1966 }
1967
1968 static int irqtime_account_si_update(void)
1969 {
1970         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1971         unsigned long flags;
1972         u64 latest_ns;
1973         int ret = 0;
1974
1975         local_irq_save(flags);
1976         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
1977         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
1978                 ret = 1;
1979         local_irq_restore(flags);
1980         return ret;
1981 }
1982
1983 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1984
1985 #define sched_clock_irqtime     (0)
1986
1987 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1988 {
1989         rq->clock_task += delta;
1990 }
1991
1992 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1993
1994 #include "sched_idletask.c"
1995 #include "sched_fair.c"
1996 #include "sched_rt.c"
1997 #include "sched_autogroup.c"
1998 #include "sched_stoptask.c"
1999 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2000 # include "sched_debug.c"
2001 #endif
2002
2003 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2004 {
2005         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2006         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2007
2008         if (stop) {
2009                 /*
2010                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2011                  * userspace knows about and won't get confused about.
2012                  *
2013                  * Also, it will make PI more or less work without too
2014                  * much confusion -- but then, stop work should not
2015                  * rely on PI working anyway.
2016                  */
2017                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2018
2019                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2020         }
2021
2022         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2023
2024         if (old_stop) {
2025                 /*
2026                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2027                  * it can die in pieces.
2028                  */
2029                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2030         }
2031 }
2032
2033 /*
2034  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2035  */
2036 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2037 {
2038         return p->static_prio;
2039 }
2040
2041 /*
2042  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2043  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2044  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2045  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2046  * estimator recalculates.
2047  */
2048 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2049 {
2050         int prio;
2051
2052         if (task_has_rt_policy(p))
2053                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2054         else
2055                 prio = __normal_prio(p);
2056         return prio;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2061  * taken into account by the scheduler. This value might
2062  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2063  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2064  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2065  */
2066 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2067 {
2068         p->normal_prio = normal_prio(p);
2069         /*
2070          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2071          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2072          * to the normal priority:
2073          */
2074         if (!rt_prio(p->prio))
2075                 return p->normal_prio;
2076         return p->prio;
2077 }
2078
2079 /**
2080  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2081  * @p: the task in question.
2082  */
2083 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2084 {
2085         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2086 }
2087
2088 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2089                                        const struct sched_class *prev_class,
2090                                        int oldprio)
2091 {
2092         if (prev_class != p->sched_class) {
2093                 if (prev_class->switched_from)
2094                         prev_class->switched_from(rq, p);
2095                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2096         } else if (oldprio != p->prio)
2097                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2098 }
2099
2100 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2101 {
2102         const struct sched_class *class;
2103
2104         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2105                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2106         } else {
2107                 for_each_class(class) {
2108                         if (class == rq->curr->sched_class)
2109                                 break;
2110                         if (class == p->sched_class) {
2111                                 resched_task(rq->curr);
2112                                 break;
2113                         }
2114                 }
2115         }
2116
2117         /*
2118          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2119          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2120          */
2121         if (rq->curr->se.on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2122                 rq->skip_clock_update = 1;
2123 }
2124
2125 #ifdef CONFIG_SMP
2126 /*
2127  * Is this task likely cache-hot:
2128  */
2129 static int
2130 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2131 {
2132         s64 delta;
2133
2134         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2135                 return 0;
2136
2137         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2138                 return 0;
2139
2140         /*
2141          * Buddy candidates are cache hot:
2142          */
2143         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2144                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2145                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2146                 return 1;
2147
2148         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2149                 return 1;
2150         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2151                 return 0;
2152
2153         delta = now - p->se.exec_start;
2154
2155         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2156 }
2157
2158 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2159 {
2160 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2161         /*
2162          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2163          * ttwu() will sort out the placement.
2164          */
2165         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2166                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2167 #endif
2168
2169         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2170
2171         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2172                 p->se.nr_migrations++;
2173                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2174         }
2175
2176         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2177 }
2178
2179 struct migration_arg {
2180         struct task_struct *task;
2181         int dest_cpu;
2182 };
2183
2184 static int migration_cpu_stop(void *data);
2185
2186 /*
2187  * The task's runqueue lock must be held.
2188  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2189  */
2190 static bool migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2191 {
2192         /*
2193          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2194          * the next wake-up will properly place the task.
2195          */
2196         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2197 }
2198
2199 /*
2200  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2201  *
2202  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2203  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2204  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2205  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2206  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2207  * @p has remained unscheduled the whole time.
2208  *
2209  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2210  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2211  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2212  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2213  * waiting to become inactive.
2214  */
2215 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2216 {
2217         unsigned long flags;
2218         int running, on_rq;
2219         unsigned long ncsw;
2220         struct rq *rq;
2221
2222         for (;;) {
2223                 /*
2224                  * We do the initial early heuristics without holding
2225                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2226                  * the runqueue lock when things look like they will
2227                  * work out!
2228                  */
2229                 rq = task_rq(p);
2230
2231                 /*
2232                  * If the task is actively running on another CPU
2233                  * still, just relax and busy-wait without holding
2234                  * any locks.
2235                  *
2236                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2237                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2238                  * But we don't care, since "task_running()" will
2239                  * return false if the runqueue has changed and p
2240                  * is actually now running somewhere else!
2241                  */
2242                 while (task_running(rq, p)) {
2243                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2244                                 return 0;
2245                         cpu_relax();
2246                 }
2247
2248                 /*
2249                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2250                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2251                  * just go back and repeat.
2252                  */
2253                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2254                 trace_sched_wait_task(p);
2255                 running = task_running(rq, p);
2256                 on_rq = p->se.on_rq;
2257                 ncsw = 0;
2258                 if (!match_state || p->state == match_state)
2259                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2260                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2261
2262                 /*
2263                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2264                  */
2265                 if (unlikely(!ncsw))
2266                         break;
2267
2268                 /*
2269                  * Was it really running after all now that we
2270                  * checked with the proper locks actually held?
2271                  *
2272                  * Oops. Go back and try again..
2273                  */
2274                 if (unlikely(running)) {
2275                         cpu_relax();
2276                         continue;
2277                 }
2278
2279                 /*
2280                  * It's not enough that it's not actively running,
2281                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2282                  * preempted!
2283                  *
2284                  * So if it was still runnable (but just not actively
2285                  * running right now), it's preempted, and we should
2286                  * yield - it could be a while.
2287                  */
2288                 if (unlikely(on_rq)) {
2289                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2290                         continue;
2291                 }
2292
2293                 /*
2294                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2295                  * runnable, which means that it will never become
2296                  * running in the future either. We're all done!
2297                  */
2298                 break;
2299         }
2300
2301         return ncsw;
2302 }
2303
2304 /***
2305  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2306  * @p: the to-be-kicked thread
2307  *
2308  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2309  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2310  *
2311  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2312  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2313  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2314  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2315  * achieved as well.
2316  */
2317 void kick_process(struct task_struct *p)
2318 {
2319         int cpu;
2320
2321         preempt_disable();
2322         cpu = task_cpu(p);
2323         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2324                 smp_send_reschedule(cpu);
2325         preempt_enable();
2326 }
2327 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2328 #endif /* CONFIG_SMP */
2329
2330 #ifdef CONFIG_SMP
2331 /*
2332  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2333  */
2334 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2335 {
2336         int dest_cpu;
2337         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2338
2339         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2340         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2341                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2342                         return dest_cpu;
2343
2344         /* Any allowed, online CPU? */
2345         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2346         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2347                 return dest_cpu;
2348
2349         /* No more Mr. Nice Guy. */
2350         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2351         /*
2352          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2353          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2354          * leave kernel.
2355          */
2356         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2357                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2358                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2359         }
2360
2361         return dest_cpu;
2362 }
2363
2364 /*
2365  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2366  */
2367 static inline
2368 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2369 {
2370         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2371
2372         /*
2373          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2374          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2375          * cpu.
2376          *
2377          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2378          *
2379          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2380          *   not worry about this generic constraint ]
2381          */
2382         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2383                      !cpu_online(cpu)))
2384                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2385
2386         return cpu;
2387 }
2388
2389 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2390 {
2391         s64 diff = sample - *avg;
2392         *avg += diff >> 3;
2393 }
2394 #endif
2395
2396 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2397                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2398                                  unsigned long en_flags)
2399 {
2400         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2401         if (is_sync)
2402                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2403         if (is_migrate)
2404                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2405         if (is_local)
2406                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2407         else
2408                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2409
2410         activate_task(rq, p, en_flags);
2411 }
2412
2413 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2414                                         int wake_flags, bool success)
2415 {
2416         trace_sched_wakeup(p, success);
2417         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2418
2419         p->state = TASK_RUNNING;
2420 #ifdef CONFIG_SMP
2421         if (p->sched_class->task_woken)
2422                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2423
2424         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2425                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2426                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2427
2428                 if (delta > max)
2429                         rq->avg_idle = max;
2430                 else
2431                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2432                 rq->idle_stamp = 0;
2433         }
2434 #endif
2435         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2436         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2437                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2438 }
2439
2440 /**
2441  * try_to_wake_up - wake up a thread
2442  * @p: the thread to be awakened
2443  * @state: the mask of task states that can be woken
2444  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2445  *
2446  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2447  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2448  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2449  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2450  * runnable without the overhead of this.
2451  *
2452  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2453  * or @state didn't match @p's state.
2454  */
2455 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2456                           int wake_flags)
2457 {
2458         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2459         unsigned long flags;
2460         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2461         struct rq *rq;
2462
2463         this_cpu = get_cpu();
2464
2465         smp_wmb();
2466         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2467         if (!(p->state & state))
2468                 goto out;
2469
2470         if (p->se.on_rq)
2471                 goto out_running;
2472
2473         cpu = task_cpu(p);
2474         orig_cpu = cpu;
2475
2476 #ifdef CONFIG_SMP
2477         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2478                 goto out_activate;
2479
2480         /*
2481          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2482          * we put the task in TASK_WAKING state.
2483          *
2484          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2485          */
2486         if (task_contributes_to_load(p)) {
2487                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2488                         rq->nr_uninterruptible--;
2489                 else
2490                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2491         }
2492         p->state = TASK_WAKING;
2493
2494         if (p->sched_class->task_waking) {
2495                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2496                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2497         }
2498
2499         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2500         if (cpu != orig_cpu)
2501                 set_task_cpu(p, cpu);
2502         __task_rq_unlock(rq);
2503
2504         rq = cpu_rq(cpu);
2505         raw_spin_lock(&rq->lock);
2506
2507         /*
2508          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2509          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2510          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2511          * cpu we just moved it to.
2512          */
2513         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2514         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2515
2516 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2517         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2518         if (cpu == this_cpu)
2519                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2520         else {
2521                 struct sched_domain *sd;
2522                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2523                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2524                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2525                                 break;
2526                         }
2527                 }
2528         }
2529 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2530
2531 out_activate:
2532 #endif /* CONFIG_SMP */
2533         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2534                       cpu == this_cpu, en_flags);
2535         success = 1;
2536 out_running:
2537         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2538 out:
2539         task_rq_unlock(rq, &flags);
2540         put_cpu();
2541
2542         return success;
2543 }
2544
2545 /**
2546  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2547  * @p: the thread to be awakened
2548  *
2549  * Put @p on the run-queue if it's not already there.  The caller must
2550  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2551  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2552  */
2553 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2554 {
2555         struct rq *rq = task_rq(p);
2556         bool success = false;
2557
2558         BUG_ON(rq != this_rq());
2559         BUG_ON(p == current);
2560         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2561
2562         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2563                 return;
2564
2565         if (!p->se.on_rq) {
2566                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2567                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2568                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2569                 }
2570                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2571                 success = true;
2572         }
2573         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2574 }
2575
2576 /**
2577  * wake_up_process - Wake up a specific process
2578  * @p: The process to be woken up.
2579  *
2580  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2581  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2582  * running.
2583  *
2584  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2585  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2586  */
2587 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2588 {
2589         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2590 }
2591 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2592
2593 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2594 {
2595         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2596 }
2597
2598 /*
2599  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2600  * p is forked by current.
2601  *
2602  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2603  */
2604 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2605 {
2606         p->se.exec_start                = 0;
2607         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2608         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2609         p->se.nr_migrations             = 0;
2610         p->se.vruntime                  = 0;
2611
2612 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2613         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2614 #endif
2615
2616         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2617         p->se.on_rq = 0;
2618         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2619
2620 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2621         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2622 #endif
2623 }
2624
2625 /*
2626  * fork()/clone()-time setup:
2627  */
2628 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2629 {
2630         int cpu = get_cpu();
2631
2632         __sched_fork(p);
2633         /*
2634          * We mark the process as running here. This guarantees that
2635          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2636          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2637          */
2638         p->state = TASK_RUNNING;
2639
2640         /*
2641          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2642          */
2643         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2644                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2645                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2646                         p->normal_prio = p->static_prio;
2647                 }
2648
2649                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2650                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2651                         p->normal_prio = p->static_prio;
2652                         set_load_weight(p);
2653                 }
2654
2655                 /*
2656                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2657                  * fulfilled its duty:
2658                  */
2659                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2660         }
2661
2662         /*
2663          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2664          */
2665         p->prio = current->normal_prio;
2666
2667         if (!rt_prio(p->prio))
2668                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2669
2670         if (p->sched_class->task_fork)
2671                 p->sched_class->task_fork(p);
2672
2673         /*
2674          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2675          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2676          * is ran before sched_fork().
2677          *
2678          * Silence PROVE_RCU.
2679          */
2680         rcu_read_lock();
2681         set_task_cpu(p, cpu);
2682         rcu_read_unlock();
2683
2684 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2685         if (likely(sched_info_on()))
2686                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2687 #endif
2688 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2689         p->oncpu = 0;
2690 #endif
2691 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2692         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2693         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2694 #endif
2695 #ifdef CONFIG_SMP
2696         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2697 #endif
2698
2699         put_cpu();
2700 }
2701
2702 /*
2703  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2704  *
2705  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2706  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2707  * on the runqueue and wakes it.
2708  */
2709 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2710 {
2711         unsigned long flags;
2712         struct rq *rq;
2713         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2714
2715 #ifdef CONFIG_SMP
2716         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2717         p->state = TASK_WAKING;
2718
2719         /*
2720          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2721          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2722          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2723          *
2724          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2725          * without people poking at ->cpus_allowed.
2726          */
2727         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2728         set_task_cpu(p, cpu);
2729
2730         p->state = TASK_RUNNING;
2731         task_rq_unlock(rq, &flags);
2732 #endif
2733
2734         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2735         activate_task(rq, p, 0);
2736         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2737         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2738 #ifdef CONFIG_SMP
2739         if (p->sched_class->task_woken)
2740                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2741 #endif
2742         task_rq_unlock(rq, &flags);
2743         put_cpu();
2744 }
2745
2746 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2747
2748 /**
2749  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2750  * @notifier: notifier struct to register
2751  */
2752 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2753 {
2754         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2755 }
2756 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2757
2758 /**
2759  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2760  * @notifier: notifier struct to unregister
2761  *
2762  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2763  */
2764 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2765 {
2766         hlist_del(&notifier->link);
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2769
2770 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2771 {
2772         struct preempt_notifier *notifier;
2773         struct hlist_node *node;
2774
2775         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2776                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2777 }
2778
2779 static void
2780 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2781                                  struct task_struct *next)
2782 {
2783         struct preempt_notifier *notifier;
2784         struct hlist_node *node;
2785
2786         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2787                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2788 }
2789
2790 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2791
2792 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2793 {
2794 }
2795
2796 static void
2797 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2798                                  struct task_struct *next)
2799 {
2800 }
2801
2802 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2803
2804 /**
2805  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2806  * @rq: the runqueue preparing to switch
2807  * @prev: the current task that is being switched out
2808  * @next: the task we are going to switch to.
2809  *
2810  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2811  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2812  * switch.
2813  *
2814  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2815  * hooks.
2816  */
2817 static inline void
2818 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2819                     struct task_struct *next)
2820 {
2821         sched_info_switch(prev, next);
2822         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2823         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2824         prepare_lock_switch(rq, next);
2825         prepare_arch_switch(next);
2826         trace_sched_switch(prev, next);
2827 }
2828
2829 /**
2830  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2831  * @rq: runqueue associated with task-switch
2832  * @prev: the thread we just switched away from.
2833  *
2834  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2835  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2836  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2837  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2838  *
2839  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2840  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2841  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2842  * details.)
2843  */
2844 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2845         __releases(rq->lock)
2846 {
2847         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2848         long prev_state;
2849
2850         rq->prev_mm = NULL;
2851
2852         /*
2853          * A task struct has one reference for the use as "current".
2854          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2855          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2856          * the scheduled task must drop that reference.
2857          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2858          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2859          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2860          * be dropped twice.
2861          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2862          */
2863         prev_state = prev->state;
2864         finish_arch_switch(prev);
2865 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2866         local_irq_disable();
2867 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2868         perf_event_task_sched_in(current);
2869 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2870         local_irq_enable();
2871 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2872         finish_lock_switch(rq, prev);
2873
2874         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2875         if (mm)
2876                 mmdrop(mm);
2877         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2878                 /*
2879                  * Remove function-return probe instances associated with this
2880                  * task and put them back on the free list.
2881                  */
2882                 kprobe_flush_task(prev);
2883                 put_task_struct(prev);
2884         }
2885 }
2886
2887 #ifdef CONFIG_SMP
2888
2889 /* assumes rq->lock is held */
2890 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2891 {
2892         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2893                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2894 }
2895
2896 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2897 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2898 {
2899         if (rq->post_schedule) {
2900                 unsigned long flags;
2901
2902                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2903                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2904                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2905                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2906
2907                 rq->post_schedule = 0;
2908         }
2909 }
2910
2911 #else
2912
2913 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2914 {
2915 }
2916
2917 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2918 {
2919 }
2920
2921 #endif
2922
2923 /**
2924  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2925  * @prev: the thread we just switched away from.
2926  */
2927 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2928         __releases(rq->lock)
2929 {
2930         struct rq *rq = this_rq();
2931
2932         finish_task_switch(rq, prev);
2933
2934         /*
2935          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2936          * task_switch?
2937          */
2938         post_schedule(rq);
2939
2940 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2941         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2942         preempt_enable();
2943 #endif
2944         if (current->set_child_tid)
2945                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2946 }
2947
2948 /*
2949  * context_switch - switch to the new MM and the new
2950  * thread's register state.
2951  */
2952 static inline void
2953 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2954                struct task_struct *next)
2955 {
2956         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2957
2958         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2959
2960         mm = next->mm;
2961         oldmm = prev->active_mm;
2962         /*
2963          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2964          * combine the page table reload and the switch backend into
2965          * one hypercall.
2966          */
2967         arch_start_context_switch(prev);
2968
2969         if (!mm) {
2970                 next->active_mm = oldmm;
2971                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2972                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2973         } else
2974                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2975
2976         if (!prev->mm) {
2977                 prev->active_mm = NULL;
2978                 rq->prev_mm = oldmm;
2979         }
2980         /*
2981          * Since the runqueue lock will be released by the next
2982          * task (which is an invalid locking op but in the case
2983          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2984          * do an early lockdep release here:
2985          */
2986 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2987         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2988 #endif
2989
2990         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2991         switch_to(prev, next, prev);
2992
2993         barrier();
2994         /*
2995          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2996          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2997          * frame will be invalid.
2998          */
2999         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3000 }
3001
3002 /*
3003  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3004  *
3005  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3006  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3007  * number of context switches performed since bootup.
3008  */
3009 unsigned long nr_running(void)
3010 {
3011         unsigned long i, sum = 0;
3012
3013         for_each_online_cpu(i)
3014                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3015
3016         return sum;
3017 }
3018
3019 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3020 {
3021         unsigned long i, sum = 0;
3022
3023         for_each_possible_cpu(i)
3024                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3025
3026         /*
3027          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3028          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3029          */
3030         if (unlikely((long)sum < 0))
3031                 sum = 0;
3032
3033         return sum;
3034 }
3035
3036 unsigned long long nr_context_switches(void)
3037 {
3038         int i;
3039         unsigned long long sum = 0;
3040
3041         for_each_possible_cpu(i)
3042                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3043
3044         return sum;
3045 }
3046
3047 unsigned long nr_iowait(void)
3048 {
3049         unsigned long i, sum = 0;
3050
3051         for_each_possible_cpu(i)
3052                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3053
3054         return sum;
3055 }
3056
3057 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3058 {
3059         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3060         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3061 }
3062
3063 unsigned long this_cpu_load(void)
3064 {
3065         struct rq *this = this_rq();
3066         return this->cpu_load[0];
3067 }
3068
3069
3070 /* Variables and functions for calc_load */
3071 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3072 static unsigned long calc_load_update;
3073 unsigned long avenrun[3];
3074 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3075
3076 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3077 {
3078         long nr_active, delta = 0;
3079
3080         nr_active = this_rq->nr_running;
3081         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3082
3083         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3084                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3085                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3086         }
3087
3088         return delta;
3089 }
3090
3091 static unsigned long
3092 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3093 {
3094         load *= exp;
3095         load += active * (FIXED_1 - exp);
3096         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3097         return load >> FSHIFT;
3098 }
3099
3100 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3101 /*
3102  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3103  *
3104  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3105  */
3106 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3107
3108 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3109 {
3110         long delta;
3111
3112         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3113         if (delta)
3114                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3115 }
3116
3117 static long calc_load_fold_idle(void)
3118 {
3119         long delta = 0;
3120
3121         /*
3122          * Its got a race, we don't care...
3123          */
3124         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3125                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3126
3127         return delta;
3128 }
3129
3130 /**
3131  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3132  *
3133  * @x:         base of the power
3134  * @frac_bits: fractional bits of @x
3135  * @n:         power to raise @x to.
3136  *
3137  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3138  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3139  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3140  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3141  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3142  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3143  * vector.
3144  */
3145 static unsigned long
3146 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3147 {
3148         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3149
3150         if (n) for (;;) {
3151                 if (n & 1) {
3152                         result *= x;
3153                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3154                         result >>= frac_bits;
3155                 }
3156                 n >>= 1;
3157                 if (!n)
3158                         break;
3159                 x *= x;
3160                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3161                 x >>= frac_bits;
3162         }
3163
3164         return result;
3165 }
3166
3167 /*
3168  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3169  *
3170  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3171  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3172  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3173  *
3174  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3175  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3176  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3177  *
3178  *  ...
3179  *
3180  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3181  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3182  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3183  *
3184  * [1] application of the geometric series:
3185  *
3186  *              n         1 - x^(n+1)
3187  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3188  *             i=0          1 - x
3189  */
3190 static unsigned long
3191 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3192             unsigned long active, unsigned int n)
3193 {
3194
3195         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3196 }
3197
3198 /*
3199  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3200  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3201  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3202  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3203  *
3204  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3205  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3206  */
3207 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3208 {
3209         long delta, active, n;
3210
3211         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3212                 return;
3213
3214         /*
3215          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3216          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3217          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3218          * due to NO_HZ.
3219          */
3220         delta = calc_load_fold_idle();
3221         if (delta)
3222                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3223
3224         /*
3225          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3226          */
3227         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3228                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3229
3230                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3231                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3232
3233                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3234                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3235                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3236
3237                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3238         }
3239
3240         /*
3241          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3242          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3243          * which comes after this will take care of that.
3244          *
3245          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3246          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3247          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3248          * pick up the final one.
3249          */
3250 }
3251 #else
3252 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3253 {
3254 }
3255
3256 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3257 {
3258         return 0;
3259 }
3260
3261 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3262 {
3263 }
3264 #endif
3265
3266 /**
3267  * get_avenrun - get the load average array
3268  * @loads:      pointer to dest load array
3269  * @offset:     offset to add
3270  * @shift:      shift count to shift the result left
3271  *
3272  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3273  */
3274 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3275 {
3276         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3277         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3278         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3283  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3284  */
3285 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3286 {
3287         long active;
3288
3289         calc_global_nohz(ticks);
3290
3291         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3292                 return;
3293
3294         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3295         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3296
3297         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3298         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3299         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3300
3301         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3302 }
3303
3304 /*
3305  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3306  * active count.
3307  */
3308 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3309 {
3310         long delta;
3311
3312         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3313                 return;
3314
3315         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3316         delta += calc_load_fold_idle();
3317         if (delta)
3318                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3319
3320         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3321 }
3322
3323 /*
3324  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3325  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3326  *
3327  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3328  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3329  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3330  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3331  *
3332  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3333  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3334  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3335  *
3336  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3337  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3338  * particular idx is approximated to be zero.
3339  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3340  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3341  * based on 128 point scale.
3342  * Example:
3343  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3344  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3345  *
3346  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3347  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3348  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3349  */
3350 #define DEGRADE_SHIFT           7
3351 static const unsigned char
3352                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3353 static const unsigned char
3354                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3355                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3356                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3357                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3358                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3359                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3360
3361 /*
3362  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3363  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3364  * adding any new load.
3365  */
3366 static unsigned long
3367 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3368 {
3369         int j = 0;
3370
3371         if (!missed_updates)
3372                 return load;
3373
3374         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3375                 return 0;
3376
3377         if (idx == 1)
3378                 return load >> missed_updates;
3379
3380         while (missed_updates) {
3381                 if (missed_updates % 2)
3382                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3383
3384                 missed_updates >>= 1;
3385                 j++;
3386         }
3387         return load;
3388 }
3389
3390 /*
3391  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3392  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3393  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3394  */
3395 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3396 {
3397         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3398         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3399         unsigned long pending_updates;
3400         int i, scale;
3401
3402         this_rq->nr_load_updates++;
3403
3404         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3405         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3406                 return;
3407
3408         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3409         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3410
3411         /* Update our load: */
3412         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3413         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3414                 unsigned long old_load, new_load;
3415
3416                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3417
3418                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3419                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3420                 new_load = this_load;
3421                 /*
3422                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3423                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3424                  * example.
3425                  */
3426                 if (new_load > old_load)
3427                         new_load += scale - 1;
3428
3429                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3430         }
3431
3432         sched_avg_update(this_rq);
3433 }
3434
3435 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3436 {
3437         update_cpu_load(this_rq);
3438
3439         calc_load_account_active(this_rq);
3440 }
3441
3442 #ifdef CONFIG_SMP
3443
3444 /*
3445  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3446  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3447  */
3448 void sched_exec(void)
3449 {
3450         struct task_struct *p = current;
3451         unsigned long flags;
3452         struct rq *rq;
3453         int dest_cpu;
3454
3455         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3456         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3457         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3458                 goto unlock;
3459
3460         /*
3461          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3462          */
3463         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3464             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, rq)) {
3465                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3466
3467                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3468                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3469                 return;
3470         }
3471 unlock:
3472         task_rq_unlock(rq, &flags);
3473 }
3474
3475 #endif
3476
3477 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3478
3479 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3480
3481 /*
3482  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3483  * @p in case that task is currently running.
3484  *
3485  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3486  */
3487 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3488 {
3489         u64 ns = 0;
3490
3491         if (task_current(rq, p)) {
3492                 update_rq_clock(rq);
3493                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3494                 if ((s64)ns < 0)
3495                         ns = 0;
3496         }
3497
3498         return ns;
3499 }
3500
3501 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3502 {
3503         unsigned long flags;
3504         struct rq *rq;
3505         u64 ns = 0;
3506
3507         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3508         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3509         task_rq_unlock(rq, &flags);
3510
3511         return ns;
3512 }
3513
3514 /*
3515  * Return accounted runtime for the task.
3516  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3517  * pending runtime that have not been accounted yet.
3518  */
3519 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3520 {
3521         unsigned long flags;
3522         struct rq *rq;
3523         u64 ns = 0;
3524
3525         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3526         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3527         task_rq_unlock(rq, &flags);
3528
3529         return ns;
3530 }
3531
3532 /*
3533  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3534  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3535  * pending runtime that have not been accounted yet.
3536  *
3537  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3538  * so the return value not includes other pending runtime that other
3539  * running tasks might have.
3540  */
3541 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3542 {
3543         struct task_cputime totals;
3544         unsigned long flags;
3545         struct rq *rq;
3546         u64 ns;
3547
3548         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3549         thread_group_cputime(p, &totals);
3550         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3551         task_rq_unlock(rq, &flags);
3552
3553         return ns;
3554 }
3555
3556 /*
3557  * Account user cpu time to a process.
3558  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3559  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3560  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3561  */
3562 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3563                        cputime_t cputime_scaled)
3564 {
3565         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3566         cputime64_t tmp;
3567
3568         /* Add user time to process. */
3569         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3570         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3571         account_group_user_time(p, cputime);
3572
3573         /* Add user time to cpustat. */
3574         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3575         if (TASK_NICE(p) > 0)
3576                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3577         else
3578                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3579
3580         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3581         /* Account for user time used */
3582         acct_update_integrals(p);
3583 }
3584
3585 /*
3586  * Account guest cpu time to a process.
3587  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3588  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3589  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3590  */
3591 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3592                                cputime_t cputime_scaled)
3593 {
3594         cputime64_t tmp;
3595         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3596
3597         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3598
3599         /* Add guest time to process. */
3600         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3601         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3602         account_group_user_time(p, cputime);
3603         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3604
3605         /* Add guest time to cpustat. */
3606         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3607                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3608                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3609         } else {
3610                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3611                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3612         }
3613 }
3614
3615 /*
3616  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3617  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3618  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3619  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3620  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3621  */
3622 static inline
3623 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3624                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3625 {
3626         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3627
3628         /* Add system time to process. */
3629         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3630         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3631         account_group_system_time(p, cputime);
3632
3633         /* Add system time to cpustat. */
3634         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3635         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3636
3637         /* Account for system time used */
3638         acct_update_integrals(p);
3639 }
3640
3641 /*
3642  * Account system cpu time to a process.
3643  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3644  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3645  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3646  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3647  */
3648 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3649                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3650 {
3651         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3652         cputime64_t *target_cputime64;
3653
3654         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3655                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3656                 return;
3657         }
3658
3659         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3660                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3661         else if (in_serving_softirq())
3662                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3663         else
3664                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3665
3666         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3667 }
3668
3669 /*
3670  * Account for involuntary wait time.
3671  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3672  */
3673 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3674 {
3675         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3676         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3677
3678         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3679 }
3680
3681 /*
3682  * Account for idle time.
3683  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3684  */
3685 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3686 {
3687         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3688         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3689         struct rq *rq = this_rq();
3690
3691         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3692                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3693         else
3694                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3695 }
3696
3697 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3698
3699 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3700 /*
3701  * Account a tick to a process and cpustat
3702  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3703  * @user_tick: is the tick from userspace
3704  * @rq: the pointer to rq
3705  *
3706  * Tick demultiplexing follows the order
3707  * - pending hardirq update
3708  * - pending softirq update
3709  * - user_time
3710  * - idle_time
3711  * - system time
3712  *   - check for guest_time
3713  *   - else account as system_time
3714  *
3715  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3716  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3717  * opportunity to update it solely in system time.
3718  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3719  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3720  */
3721 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3722                                                 struct rq *rq)
3723 {
3724         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3725         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3726         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3727
3728         if (irqtime_account_hi_update()) {
3729                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3730         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3731                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3732         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3733                 /*
3734                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3735                  * So, we have to handle it separately here.
3736                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3737                  */
3738                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3739                                         &cpustat->softirq);
3740         } else if (user_tick) {
3741                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3742         } else if (p == rq->idle) {
3743                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3744         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3745                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3746         } else {
3747                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3748                                         &cpustat->system);
3749         }
3750 }
3751
3752 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3753 {
3754         int i;
3755         struct rq *rq = this_rq();
3756
3757         for (i = 0; i < ticks; i++)
3758                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3759 }
3760 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3761 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3762 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3763                                                 struct rq *rq) {}
3764 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3765
3766 /*
3767  * Account a single tick of cpu time.
3768  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3769  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3770  */
3771 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3772 {
3773         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3774         struct rq *rq = this_rq();
3775
3776         if (sched_clock_irqtime) {
3777                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3778                 return;
3779         }
3780
3781         if (user_tick)
3782                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3783         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3784                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3785                                     one_jiffy_scaled);
3786         else
3787                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3788 }
3789
3790 /*
3791  * Account multiple ticks of steal time.
3792  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3793  * @ticks: number of stolen ticks
3794  */
3795 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3796 {
3797         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3798 }
3799
3800 /*
3801  * Account multiple ticks of idle time.
3802  * @ticks: number of stolen ticks
3803  */
3804 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3805 {
3806
3807         if (sched_clock_irqtime) {
3808                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3809                 return;
3810         }
3811
3812         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3813 }
3814
3815 #endif
3816
3817 /*
3818  * Use precise platform statistics if available:
3819  */
3820 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3821 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3822 {
3823         *ut = p->utime;
3824         *st = p->stime;
3825 }
3826
3827 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3828 {
3829         struct task_cputime cputime;
3830
3831         thread_group_cputime(p, &cputime);
3832
3833         *ut = cputime.utime;
3834         *st = cputime.stime;
3835 }
3836 #else
3837
3838 #ifndef nsecs_to_cputime
3839 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3840 #endif
3841
3842 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3843 {
3844         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3845
3846         /*
3847          * Use CFS's precise accounting:
3848          */
3849         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3850
3851         if (total) {
3852                 u64 temp = rtime;
3853
3854                 temp *= utime;
3855                 do_div(temp, total);
3856                 utime = (cputime_t)temp;
3857         } else
3858                 utime = rtime;
3859
3860         /*
3861          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3862          */
3863         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3864         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3865
3866         *ut = p->prev_utime;
3867         *st = p->prev_stime;
3868 }
3869
3870 /*
3871  * Must be called with siglock held.
3872  */
3873 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3874 {
3875         struct signal_struct *sig = p->signal;
3876         struct task_cputime cputime;
3877         cputime_t rtime, utime, total;
3878
3879         thread_group_cputime(p, &cputime);
3880
3881         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3882         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3883
3884         if (total) {
3885                 u64 temp = rtime;
3886
3887                 temp *= cputime.utime;
3888                 do_div(temp, total);
3889                 utime = (cputime_t)temp;
3890         } else
3891                 utime = rtime;
3892
3893         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3894         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3895                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3896
3897         *ut = sig->prev_utime;
3898         *st = sig->prev_stime;
3899 }
3900 #endif
3901
3902 /*
3903  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3904  * We call it with interrupts disabled.
3905  *
3906  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3907  * timeslices.
3908  */
3909 void scheduler_tick(void)
3910 {
3911         int cpu = smp_processor_id();
3912         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3913         struct task_struct *curr = rq->curr;
3914
3915         sched_clock_tick();
3916
3917         raw_spin_lock(&rq->lock);
3918         update_rq_clock(rq);
3919         update_cpu_load_active(rq);
3920         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3921         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3922
3923         perf_event_task_tick();
3924
3925 #ifdef CONFIG_SMP
3926         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3927         trigger_load_balance(rq, cpu);
3928 #endif
3929 }
3930
3931 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3932 {
3933         if (in_lock_functions(addr)) {
3934                 addr = CALLER_ADDR2;
3935                 if (in_lock_functions(addr))
3936                         addr = CALLER_ADDR3;
3937         }
3938         return addr;
3939 }
3940
3941 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3942                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3943
3944 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3945 {
3946 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3947         /*
3948          * Underflow?
3949          */
3950         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3951                 return;
3952 #endif
3953         preempt_count() += val;
3954 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3955         /*
3956          * Spinlock count overflowing soon?
3957          */
3958         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3959                                 PREEMPT_MASK - 10);
3960 #endif
3961         if (preempt_count() == val)
3962                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3963 }
3964 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3965
3966 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3967 {
3968 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3969         /*
3970          * Underflow?
3971          */
3972         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3973                 return;
3974         /*
3975          * Is the spinlock portion underflowing?
3976          */
3977         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3978                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3979                 return;
3980 #endif
3981
3982         if (preempt_count() == val)
3983                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3984         preempt_count() -= val;
3985 }
3986 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3987
3988 #endif
3989
3990 /*
3991  * Print scheduling while atomic bug:
3992  */
3993 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3994 {
3995         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3996
3997         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3998                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3999
4000         debug_show_held_locks(prev);
4001         print_modules();
4002         if (irqs_disabled())
4003                 print_irqtrace_events(prev);
4004
4005         if (regs)
4006                 show_regs(regs);
4007         else
4008                 dump_stack();
4009 }
4010
4011 /*
4012  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4013  */
4014 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4015 {
4016         /*
4017          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4018          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4019          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4020          */
4021         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4022                 __schedule_bug(prev);
4023
4024         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4025
4026         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4027 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4028         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4029                 schedstat_inc(this_rq(), rq_sched_info.bkl_count);
4030                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4031         }
4032 #endif
4033 }
4034
4035 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4036 {
4037         if (prev->se.on_rq)
4038                 update_rq_clock(rq);
4039         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4040 }
4041
4042 /*
4043  * Pick up the highest-prio task:
4044  */
4045 static inline struct task_struct *
4046 pick_next_task(struct rq *rq)
4047 {
4048         const struct sched_class *class;
4049         struct task_struct *p;
4050
4051         /*
4052          * Optimization: we know that if all tasks are in
4053          * the fair class we can call that function directly:
4054          */
4055         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4056                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4057                 if (likely(p))
4058                         return p;
4059         }
4060
4061         for_each_class(class) {
4062                 p = class->pick_next_task(rq);
4063                 if (p)
4064                         return p;
4065         }
4066
4067         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4068 }
4069
4070 /*
4071  * schedule() is the main scheduler function.
4072  */
4073 asmlinkage void __sched schedule(void)
4074 {
4075         struct task_struct *prev, *next;
4076         unsigned long *switch_count;
4077         struct rq *rq;
4078         int cpu;
4079
4080 need_resched:
4081         preempt_disable();
4082         cpu = smp_processor_id();
4083         rq = cpu_rq(cpu);
4084         rcu_note_context_switch(cpu);
4085         prev = rq->curr;
4086
4087         release_kernel_lock(prev);
4088 need_resched_nonpreemptible:
4089
4090         schedule_debug(prev);
4091
4092         if (sched_feat(HRTICK))
4093                 hrtick_clear(rq);
4094
4095         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4096
4097         switch_count = &prev->nivcsw;
4098         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4099                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4100                         prev->state = TASK_RUNNING;
4101                 } else {
4102                         /*
4103                          * If a worker is going to sleep, notify and
4104                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
4105                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
4106                          * up the task.
4107                          */
4108                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4109                                 struct task_struct *to_wakeup;
4110
4111                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4112                                 if (to_wakeup)
4113                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4114                         }
4115                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4116                 }
4117                 switch_count = &prev->nvcsw;
4118         }
4119
4120         pre_schedule(rq, prev);
4121
4122         if (unlikely(!rq->nr_running))
4123                 idle_balance(cpu, rq);
4124
4125         put_prev_task(rq, prev);
4126         next = pick_next_task(rq);
4127         clear_tsk_need_resched(prev);
4128         rq->skip_clock_update = 0;
4129
4130         if (likely(prev != next)) {
4131                 rq->nr_switches++;
4132                 rq->curr = next;
4133                 ++*switch_count;
4134
4135                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4136                 /*
4137                  * The context switch have flipped the stack from under us
4138                  * and restored the local variables which were saved when
4139                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4140                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4141                  */
4142                 cpu = smp_processor_id();
4143                 rq = cpu_rq(cpu);
4144         } else
4145                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4146
4147         post_schedule(rq);
4148
4149         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
4150                 goto need_resched_nonpreemptible;
4151
4152         preempt_enable_no_resched();
4153         if (need_resched())
4154                 goto need_resched;
4155 }
4156 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4157
4158 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4159 /*
4160  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4161  * access and not reliable.
4162  */
4163 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
4164 {
4165         unsigned int cpu;
4166         struct rq *rq;
4167
4168         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4169                 return 0;
4170
4171 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
4172         /*
4173          * Need to access the cpu field knowing that
4174          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
4175          * the mutex owner just released it and exited.
4176          */
4177         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
4178                 return 0;
4179 #else
4180         cpu = owner->cpu;
4181 #endif
4182
4183         /*
4184          * Even if the access succeeded (likely case),
4185          * the cpu field may no longer be valid.
4186          */
4187         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
4188                 return 0;
4189
4190         /*
4191          * We need to validate that we can do a
4192          * get_cpu() and that we have the percpu area.
4193          */
4194         if (!cpu_online(cpu))
4195                 return 0;
4196
4197         rq = cpu_rq(cpu);
4198
4199         for (;;) {
4200                 /*
4201                  * Owner changed, break to re-assess state.
4202                  */
4203                 if (lock->owner != owner) {
4204                         /*
4205                          * If the lock has switched to a different owner,
4206                          * we likely have heavy contention. Return 0 to quit
4207                          * optimistic spinning and not contend further:
4208                          */
4209                         if (lock->owner)
4210                                 return 0;
4211                         break;
4212                 }
4213
4214                 /*
4215                  * Is that owner really running on that cpu?
4216                  */
4217                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
4218                         return 0;
4219
4220                 arch_mutex_cpu_relax();
4221         }
4222
4223         return 1;
4224 }
4225 #endif
4226
4227 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4228 /*
4229  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4230  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4231  * occur there and call schedule directly.
4232  */
4233 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4234 {
4235         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4236
4237         /*
4238          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4239          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4240          */
4241         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4242                 return;
4243
4244         do {
4245                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4246                 schedule();
4247                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4248
4249                 /*
4250                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4251                  * between schedule and now.
4252                  */
4253                 barrier();
4254         } while (need_resched());
4255 }
4256 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4257
4258 /*
4259  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4260  * off of irq context.
4261  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4262  * protect us against recursive calling from irq.
4263  */
4264 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4265 {
4266         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4267
4268         /* Catch callers which need to be fixed */
4269         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4270
4271         do {
4272                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4273                 local_irq_enable();
4274                 schedule();
4275                 local_irq_disable();
4276                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4277
4278                 /*
4279                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4280                  * between schedule and now.
4281                  */
4282                 barrier();
4283         } while (need_resched());
4284 }
4285
4286 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4287
4288 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4289                           void *key)
4290 {
4291         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4294
4295 /*
4296  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4297  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4298  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4299  *
4300  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4301  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4302  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4303  */
4304 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4305                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4306 {
4307         wait_queue_t *curr, *next;
4308
4309         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4310                 unsigned flags = curr->flags;
4311
4312                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4313                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4314                         break;
4315         }
4316 }
4317
4318 /**
4319  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4320  * @q: the waitqueue
4321  * @mode: which threads
4322  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4323  * @key: is directly passed to the wakeup function
4324  *
4325  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4326  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4327  */
4328 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4329                         int nr_exclusive, void *key)
4330 {
4331         unsigned long flags;
4332
4333         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4334         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4335         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4336 }
4337 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4338
4339 /*
4340  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4341  */
4342 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4343 {
4344         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4345 }
4346 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4347
4348 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4349 {
4350         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4351 }
4352 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4353
4354 /**
4355  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4356  * @q: the waitqueue
4357  * @mode: which threads
4358  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4359  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4360  *
4361  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4362  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4363  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4364  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4365  *
4366  * On UP it can prevent extra preemption.
4367  *
4368  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4369  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4370  */
4371 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4372                         int nr_exclusive, void *key)
4373 {
4374         unsigned long flags;
4375         int wake_flags = WF_SYNC;
4376
4377         if (unlikely(!q))
4378                 return;
4379
4380         if (unlikely(!nr_exclusive))
4381                 wake_flags = 0;
4382
4383         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4384         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4385         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4388
4389 /*
4390  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4391  */
4392 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4393 {
4394         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4395 }
4396 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4397
4398 /**
4399  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4400  * @x:  holds the state of this particular completion
4401  *
4402  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4403  * awakened in the same order in which they were queued.
4404  *
4405  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4406  *
4407  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4408  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4409  */
4410 void complete(struct completion *x)
4411 {
4412         unsigned long flags;
4413
4414         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4415         x->done++;
4416         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4417         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4418 }
4419 EXPORT_SYMBOL(complete);
4420
4421 /**
4422  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4423  * @x:  holds the state of this particular completion
4424  *
4425  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4426  *
4427  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4428  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4429  */
4430 void complete_all(struct completion *x)
4431 {
4432         unsigned long flags;
4433
4434         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4435         x->done += UINT_MAX/2;
4436         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4437         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4438 }
4439 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4440
4441 static inline long __sched
4442 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4443 {
4444         if (!x->done) {
4445                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4446
4447                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4448                 do {
4449                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4450                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4451                                 break;
4452                         }
4453                         __set_current_state(state);
4454                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4455                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4456                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4457                 } while (!x->done && timeout);
4458                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4459                 if (!x->done)
4460                         return timeout;
4461         }
4462         x->done--;
4463         return timeout ?: 1;
4464 }
4465
4466 static long __sched
4467 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4468 {
4469         might_sleep();
4470
4471         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4472         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4473         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4474         return timeout;
4475 }
4476
4477 /**
4478  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4479  * @x:  holds the state of this particular completion
4480  *
4481  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4482  * interruptible and there is no timeout.
4483  *
4484  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4485  * and interrupt capability. Also see complete().
4486  */
4487 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4488 {
4489         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4490 }
4491 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4492
4493 /**
4494  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4495  * @x:  holds the state of this particular completion
4496  * @timeout:  timeout value in jiffies
4497  *
4498  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4499  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4500  * interruptible.
4501  */
4502 unsigned long __sched
4503 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4504 {
4505         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4506 }
4507 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4508
4509 /**
4510  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4511  * @x:  holds the state of this particular completion
4512  *
4513  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4514  * interruptible.
4515  */
4516 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4517 {
4518         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4519         if (t == -ERESTARTSYS)
4520                 return t;
4521         return 0;
4522 }
4523 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4524
4525 /**
4526  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4527  * @x:  holds the state of this particular completion
4528  * @timeout:  timeout value in jiffies
4529  *
4530  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4531  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4532  */
4533 long __sched
4534 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4535                                           unsigned long timeout)
4536 {
4537         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4538 }
4539 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4540
4541 /**
4542  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4543  * @x:  holds the state of this particular completion
4544  *
4545  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4546  * interrupted by a kill signal.
4547  */
4548 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4549 {
4550         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4551         if (t == -ERESTARTSYS)
4552                 return t;
4553         return 0;
4554 }
4555 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4556
4557 /**
4558  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4559  * @x:  holds the state of this particular completion
4560  * @timeout:  timeout value in jiffies
4561  *
4562  * This waits for either a completion of a specific task to be
4563  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4564  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4565  */
4566 long __sched
4567 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4568                                      unsigned long timeout)
4569 {
4570         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4571 }
4572 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4573
4574 /**
4575  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4576  *      @x:     completion structure
4577  *
4578  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4579  *               1 if a decrement succeeded.
4580  *
4581  *      If a completion is being used as a counting completion,
4582  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4583  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4584  *      is protecting is not available.
4585  */
4586 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4587 {
4588         unsigned long flags;
4589         int ret = 1;
4590
4591         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4592         if (!x->done)
4593                 ret = 0;
4594         else
4595                 x->done--;
4596         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4597         return ret;
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4600
4601 /**
4602  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4603  *      @x:     completion structure
4604  *
4605  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4606  *               1 if there are no waiters.
4607  *
4608  */
4609 bool completion_done(struct completion *x)
4610 {
4611         unsigned long flags;
4612         int ret = 1;
4613
4614         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4615         if (!x->done)
4616                 ret = 0;
4617         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4618         return ret;
4619 }
4620 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4621
4622 static long __sched
4623 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4624 {
4625         unsigned long flags;
4626         wait_queue_t wait;
4627
4628         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4629
4630         __set_current_state(state);
4631
4632         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4633         __add_wait_queue(q, &wait);
4634         spin_unlock(&q->lock);
4635         timeout = schedule_timeout(timeout);
4636         spin_lock_irq(&q->lock);
4637         __remove_wait_queue(q, &wait);
4638         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4639
4640         return timeout;
4641 }
4642
4643 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4644 {
4645         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4646 }
4647 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4648
4649 long __sched
4650 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4651 {
4652         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4653 }
4654 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4655
4656 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4657 {
4658         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4659 }
4660 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4661
4662 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4663 {
4664         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4665 }
4666 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4667
4668 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4669
4670 /*
4671  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4672  * @p: task
4673  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4674  *
4675  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4676  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4677  *
4678  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4679  */
4680 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4681 {
4682         unsigned long flags;
4683         int oldprio, on_rq, running;
4684         struct rq *rq;
4685         const struct sched_class *prev_class;
4686
4687         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4688
4689         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4690
4691         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4692         oldprio = p->prio;
4693         prev_class = p->sched_class;
4694         on_rq = p->se.on_rq;
4695         running = task_current(rq, p);
4696         if (on_rq)
4697                 dequeue_task(rq, p, 0);
4698         if (running)
4699                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4700
4701         if (rt_prio(prio))
4702                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4703         else
4704                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4705
4706         p->prio = prio;
4707
4708         if (running)
4709                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4710         if (on_rq)
4711                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4712
4713         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4714         task_rq_unlock(rq, &flags);
4715 }
4716
4717 #endif
4718
4719 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4720 {
4721         int old_prio, delta, on_rq;
4722         unsigned long flags;
4723         struct rq *rq;
4724
4725         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4726                 return;
4727         /*
4728          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4729          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4730          */
4731         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4732         /*
4733          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4734          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4735          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4736          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4737          */
4738         if (task_has_rt_policy(p)) {
4739                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4740                 goto out_unlock;
4741         }
4742         on_rq = p->se.on_rq;
4743         if (on_rq)
4744                 dequeue_task(rq, p, 0);
4745
4746         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4747         set_load_weight(p);
4748         old_prio = p->prio;
4749         p->prio = effective_prio(p);
4750         delta = p->prio - old_prio;
4751
4752         if (on_rq) {
4753                 enqueue_task(rq, p, 0);
4754                 /*
4755                  * If the task increased its priority or is running and
4756                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4757                  */
4758                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4759                         resched_task(rq->curr);
4760         }
4761 out_unlock:
4762         task_rq_unlock(rq, &flags);
4763 }
4764 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4765
4766 /*
4767  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4768  * @p: task
4769  * @nice: nice value
4770  */
4771 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4772 {
4773         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4774         int nice_rlim = 20 - nice;
4775
4776         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4777                 capable(CAP_SYS_NICE));
4778 }
4779
4780 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4781
4782 /*
4783  * sys_nice - change the priority of the current process.
4784  * @increment: priority increment
4785  *
4786  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4787  * does similar things.
4788  */
4789 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4790 {
4791         long nice, retval;
4792
4793         /*
4794          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4795          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4796          * and we have a single winner.
4797          */
4798         if (increment < -40)
4799                 increment = -40;
4800         if (increment > 40)
4801                 increment = 40;
4802
4803         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4804         if (nice < -20)
4805                 nice = -20;
4806         if (nice > 19)
4807                 nice = 19;
4808
4809         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4810                 return -EPERM;
4811
4812         retval = security_task_setnice(current, nice);
4813         if (retval)
4814                 return retval;
4815
4816         set_user_nice(current, nice);
4817         return 0;
4818 }
4819
4820 #endif
4821
4822 /**
4823  * task_prio - return the priority value of a given task.
4824  * @p: the task in question.
4825  *
4826  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4827  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4828  * around 0, value goes from -16 to +15.
4829  */
4830 int task_prio(const struct task_struct *p)
4831 {
4832         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * task_nice - return the nice value of a given task.
4837  * @p: the task in question.
4838  */
4839 int task_nice(const struct task_struct *p)
4840 {
4841         return TASK_NICE(p);
4842 }
4843 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4844
4845 /**
4846  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4847  * @cpu: the processor in question.
4848  */
4849 int idle_cpu(int cpu)
4850 {
4851         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4852 }
4853
4854 /**
4855  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4856  * @cpu: the processor in question.
4857  */
4858 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4859 {
4860         return cpu_rq(cpu)->idle;
4861 }
4862
4863 /**
4864  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4865  * @pid: the pid in question.
4866  */
4867 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4868 {
4869         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4870 }
4871
4872 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4873 static void
4874 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4875 {
4876         BUG_ON(p->se.on_rq);
4877
4878         p->policy = policy;
4879         p->rt_priority = prio;
4880         p->normal_prio = normal_prio(p);
4881         /* we are holding p->pi_lock already */
4882         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4883         if (rt_prio(p->prio))
4884                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4885         else
4886                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4887         set_load_weight(p);
4888 }
4889
4890 /*
4891  * check the target process has a UID that matches the current process's
4892  */
4893 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4894 {
4895         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4896         bool match;
4897
4898         rcu_read_lock();
4899         pcred = __task_cred(p);
4900         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4901                  cred->euid == pcred->uid);
4902         rcu_read_unlock();
4903         return match;
4904 }
4905
4906 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4907                                 const struct sched_param *param, bool user)
4908 {
4909         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4910         unsigned long flags;
4911         const struct sched_class *prev_class;
4912         struct rq *rq;
4913         int reset_on_fork;
4914
4915         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4916         BUG_ON(in_interrupt());
4917 recheck:
4918         /* double check policy once rq lock held */
4919         if (policy < 0) {
4920                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4921                 policy = oldpolicy = p->policy;
4922         } else {
4923                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4924                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4925
4926                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4927                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4928                                 policy != SCHED_IDLE)
4929                         return -EINVAL;
4930         }
4931
4932         /*
4933          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4934          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4935          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4936          */
4937         if (param->sched_priority < 0 ||
4938             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4939             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4940                 return -EINVAL;
4941         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4942                 return -EINVAL;
4943
4944         /*
4945          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4946          */
4947         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4948                 if (rt_policy(policy)) {
4949                         unsigned long rlim_rtprio =
4950                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4951
4952                         /* can't set/change the rt policy */
4953                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4954                                 return -EPERM;
4955
4956                         /* can't increase priority */
4957                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4958                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4959                                 return -EPERM;
4960                 }
4961
4962                 /*
4963                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4964                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4965                  */
4966                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4967                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4968                                 return -EPERM;
4969                 }
4970
4971                 /* can't change other user's priorities */
4972                 if (!check_same_owner(p))
4973                         return -EPERM;
4974
4975                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4976                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4977                         return -EPERM;
4978         }
4979
4980         if (user) {
4981                 retval = security_task_setscheduler(p);
4982                 if (retval)
4983                         return retval;
4984         }
4985
4986         /*
4987          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4988          * changing the priority of the task:
4989          */
4990         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4991         /*
4992          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4993          * runqueue lock must be held.
4994          */
4995         rq = __task_rq_lock(p);
4996
4997         /*
4998          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4999          */
5000         if (p == rq->stop) {
5001                 __task_rq_unlock(rq);
5002                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5003                 return -EINVAL;
5004         }
5005
5006 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5007         if (user) {
5008                 /*
5009                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5010                  * assigned.
5011                  */
5012                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5013                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5014                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5015                         __task_rq_unlock(rq);
5016                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5017                         return -EPERM;
5018                 }
5019         }
5020 #endif
5021
5022         /* recheck policy now with rq lock held */
5023         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5024                 policy = oldpolicy = -1;
5025                 __task_rq_unlock(rq);
5026                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5027                 goto recheck;
5028         }
5029         on_rq = p->se.on_rq;
5030         running = task_current(rq, p);
5031         if (on_rq)
5032                 deactivate_task(rq, p, 0);
5033         if (running)
5034                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5035
5036         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5037
5038         oldprio = p->prio;
5039         prev_class = p->sched_class;
5040         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5041
5042         if (running)
5043                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5044         if (on_rq)
5045                 activate_task(rq, p, 0);
5046
5047         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5048         __task_rq_unlock(rq);
5049         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5050
5051         rt_mutex_adjust_pi(p);
5052
5053         return 0;
5054 }
5055
5056 /**
5057  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5058  * @p: the task in question.
5059  * @policy: new policy.
5060  * @param: structure containing the new RT priority.
5061  *
5062  * NOTE that the task may be already dead.
5063  */
5064 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5065                        const struct sched_param *param)
5066 {
5067         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5068 }
5069 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5070
5071 /**
5072  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5073  * @p: the task in question.
5074  * @policy: new policy.
5075  * @param: structure containing the new RT priority.
5076  *
5077  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5078  * current context has permission.  For example, this is needed in
5079  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5080  * but our caller might not have that capability.
5081  */
5082 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5083                                const struct sched_param *param)
5084 {
5085         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5086 }
5087
5088 static int
5089 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5090 {
5091         struct sched_param lparam;
5092         struct task_struct *p;
5093         int retval;
5094
5095         if (!param || pid < 0)
5096                 return -EINVAL;
5097         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5098                 return -EFAULT;
5099
5100         rcu_read_lock();
5101         retval = -ESRCH;
5102         p = find_process_by_pid(pid);
5103         if (p != NULL)
5104                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5105         rcu_read_unlock();
5106
5107         return retval;
5108 }
5109
5110 /**
5111  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5112  * @pid: the pid in question.
5113  * @policy: new policy.
5114  * @param: structure containing the new RT priority.
5115  */
5116 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5117                 struct sched_param __user *, param)
5118 {
5119         /* negative values for policy are not valid */
5120         if (policy < 0)
5121                 return -EINVAL;
5122
5123         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5124 }
5125
5126 /**
5127  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5128  * @pid: the pid in question.
5129  * @param: structure containing the new RT priority.
5130  */
5131 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5132 {
5133         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5134 }
5135
5136 /**
5137  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5138  * @pid: the pid in question.
5139  */
5140 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5141 {
5142         struct task_struct *p;
5143         int retval;
5144
5145         if (pid < 0)
5146                 return -EINVAL;
5147
5148         retval = -ESRCH;
5149         rcu_read_lock();
5150         p = find_process_by_pid(pid);
5151         if (p) {
5152                 retval = security_task_getscheduler(p);
5153                 if (!retval)
5154                         retval = p->policy
5155                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5156         }
5157         rcu_read_unlock();
5158         return retval;
5159 }
5160
5161 /**
5162  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5163  * @pid: the pid in question.
5164  * @param: structure containing the RT priority.
5165  */
5166 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5167 {
5168         struct sched_param lp;
5169         struct task_struct *p;
5170         int retval;
5171
5172         if (!param || pid < 0)
5173                 return -EINVAL;
5174
5175         rcu_read_lock();
5176         p = find_process_by_pid(pid);
5177         retval = -ESRCH;
5178         if (!p)
5179                 goto out_unlock;
5180
5181         retval = security_task_getscheduler(p);
5182         if (retval)
5183                 goto out_unlock;
5184
5185         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5186         rcu_read_unlock();
5187
5188         /*
5189          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5190          */
5191         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5192
5193         return retval;
5194
5195 out_unlock:
5196         rcu_read_unlock();
5197         return retval;
5198 }
5199
5200 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5201 {
5202         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5203         struct task_struct *p;
5204         int retval;
5205
5206         get_online_cpus();
5207         rcu_read_lock();
5208
5209         p = find_process_by_pid(pid);
5210         if (!p) {
5211                 rcu_read_unlock();
5212                 put_online_cpus();
5213                 return -ESRCH;
5214         }
5215
5216         /* Prevent p going away */
5217         get_task_struct(p);
5218         rcu_read_unlock();
5219
5220         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5221                 retval = -ENOMEM;
5222                 goto out_put_task;
5223         }
5224         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5225                 retval = -ENOMEM;
5226                 goto out_free_cpus_allowed;
5227         }
5228         retval = -EPERM;
5229         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5230                 goto out_unlock;
5231
5232         retval = security_task_setscheduler(p);
5233         if (retval)
5234                 goto out_unlock;
5235
5236         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5237         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5238 again:
5239         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5240
5241         if (!retval) {
5242                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5243                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5244                         /*
5245                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5246                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5247                          * cpuset's cpus_allowed
5248                          */
5249                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5250                         goto again;
5251                 }
5252         }
5253 out_unlock:
5254         free_cpumask_var(new_mask);
5255 out_free_cpus_allowed:
5256         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5257 out_put_task:
5258         put_task_struct(p);
5259         put_online_cpus();
5260         return retval;
5261 }
5262
5263 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5264                              struct cpumask *new_mask)
5265 {
5266         if (len < cpumask_size())
5267                 cpumask_clear(new_mask);
5268         else if (len > cpumask_size())
5269                 len = cpumask_size();
5270
5271         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5272 }
5273
5274 /**
5275  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5276  * @pid: pid of the process
5277  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5278  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5279  */
5280 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5281                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5282 {
5283         cpumask_var_t new_mask;
5284         int retval;
5285
5286         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5287                 return -ENOMEM;
5288
5289         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5290         if (retval == 0)
5291                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5292         free_cpumask_var(new_mask);
5293         return retval;
5294 }
5295
5296 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5297 {
5298         struct task_struct *p;
5299         unsigned long flags;
5300         struct rq *rq;
5301         int retval;
5302
5303         get_online_cpus();
5304         rcu_read_lock();
5305
5306         retval = -ESRCH;
5307         p = find_process_by_pid(pid);
5308         if (!p)
5309                 goto out_unlock;
5310
5311         retval = security_task_getscheduler(p);
5312         if (retval)
5313                 goto out_unlock;
5314
5315         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5316         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5317         task_rq_unlock(rq, &flags);
5318
5319 out_unlock:
5320         rcu_read_unlock();
5321         put_online_cpus();
5322
5323         return retval;
5324 }
5325
5326 /**
5327  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5328  * @pid: pid of the process
5329  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5330  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5331  */
5332 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5333                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5334 {
5335         int ret;
5336         cpumask_var_t mask;
5337
5338         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5339                 return -EINVAL;
5340         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5341                 return -EINVAL;
5342
5343         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5344                 return -ENOMEM;
5345
5346         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5347         if (ret == 0) {
5348                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5349
5350                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5351                         ret = -EFAULT;
5352                 else
5353                         ret = retlen;
5354         }
5355         free_cpumask_var(mask);
5356
5357         return ret;
5358 }
5359
5360 /**
5361  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5362  *
5363  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5364  * other threads running on this CPU then this function will return.
5365  */
5366 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5367 {
5368         struct rq *rq = this_rq_lock();
5369
5370         schedstat_inc(rq, yld_count);
5371         current->sched_class->yield_task(rq);
5372
5373         /*
5374          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5375          * no need to preempt or enable interrupts:
5376          */
5377         __release(rq->lock);
5378         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5379         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5380         preempt_enable_no_resched();
5381
5382         schedule();
5383
5384         return 0;
5385 }
5386
5387 static inline int should_resched(void)
5388 {
5389         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5390 }
5391
5392 static void __cond_resched(void)
5393 {
5394         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5395         schedule();
5396         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5397 }
5398
5399 int __sched _cond_resched(void)
5400 {
5401         if (should_resched()) {
5402                 __cond_resched();
5403                 return 1;
5404         }
5405         return 0;
5406 }
5407 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5408
5409 /*
5410  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5411  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5412  *
5413  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5414  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5415  * spin_unlock(), once by hand).
5416  */
5417 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5418 {
5419         int resched = should_resched();
5420         int ret = 0;
5421
5422         lockdep_assert_held(lock);
5423
5424         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5425                 spin_unlock(lock);
5426                 if (resched)
5427                         __cond_resched();
5428                 else
5429                         cpu_relax();
5430                 ret = 1;
5431                 spin_lock(lock);
5432         }
5433         return ret;
5434 }
5435 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5436
5437 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5438 {
5439         BUG_ON(!in_softirq());
5440
5441         if (should_resched()) {
5442                 local_bh_enable();
5443                 __cond_resched();
5444                 local_bh_disable();
5445                 return 1;
5446         }
5447         return 0;
5448 }
5449 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5450
5451 /**
5452  * yield - yield the current processor to other threads.
5453  *
5454  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5455  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5456  */
5457 void __sched yield(void)
5458 {
5459         set_current_state(TASK_RUNNING);
5460         sys_sched_yield();
5461 }
5462 EXPORT_SYMBOL(yield);
5463
5464 /**
5465  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5466  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5467  * processor it's on.
5468  *
5469  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5470  * can't go away on us before we can do any checks.
5471  *
5472  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5473  */
5474 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5475 {
5476         struct task_struct *curr = current;
5477         struct rq *rq, *p_rq;
5478         unsigned long flags;
5479         bool yielded = 0;
5480
5481         local_irq_save(flags);
5482         rq = this_rq();
5483
5484 again:
5485         p_rq = task_rq(p);
5486         double_rq_lock(rq, p_rq);
5487         while (task_rq(p) != p_rq) {
5488                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5489                 goto again;
5490         }
5491
5492         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5493                 goto out;
5494
5495         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5496                 goto out;
5497
5498         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5499                 goto out;
5500
5501         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5502         if (yielded) {
5503                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5504                 /*
5505                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5506                  * fairness.
5507                  */
5508                 if (preempt && rq != p_rq)
5509                         resched_task(p_rq->curr);
5510         }
5511
5512 out:
5513         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5514         local_irq_restore(flags);
5515
5516         if (yielded)
5517                 schedule();
5518
5519         return yielded;
5520 }
5521 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5522
5523 /*
5524  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5525  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5526  */
5527 void __sched io_schedule(void)
5528 {
5529         struct rq *rq = raw_rq();
5530
5531         delayacct_blkio_start();
5532         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5533         current->in_iowait = 1;
5534         schedule();
5535         current->in_iowait = 0;
5536         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5537         delayacct_blkio_end();
5538 }
5539 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5540
5541 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5542 {
5543         struct rq *rq = raw_rq();
5544         long ret;
5545
5546         delayacct_blkio_start();
5547         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5548         current->in_iowait = 1;
5549         ret = schedule_timeout(timeout);
5550         current->in_iowait = 0;
5551         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5552         delayacct_blkio_end();
5553         return ret;
5554 }
5555
5556 /**
5557  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5558  * @policy: scheduling class.
5559  *
5560  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5561  * by a given scheduling class.
5562  */
5563 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5564 {
5565         int ret = -EINVAL;
5566
5567         switch (policy) {
5568         case SCHED_FIFO:
5569         case SCHED_RR:
5570                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5571                 break;
5572         case SCHED_NORMAL:
5573         case SCHED_BATCH:
5574         case SCHED_IDLE:
5575                 ret = 0;
5576                 break;
5577         }
5578         return ret;
5579 }
5580
5581 /**
5582  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5583  * @policy: scheduling class.
5584  *
5585  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5586  * by a given scheduling class.
5587  */
5588 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5589 {
5590         int ret = -EINVAL;
5591
5592         switch (policy) {
5593         case SCHED_FIFO:
5594         case SCHED_RR:
5595                 ret = 1;
5596                 break;
5597         case SCHED_NORMAL:
5598         case SCHED_BATCH:
5599         case SCHED_IDLE:
5600                 ret = 0;
5601         }
5602         return ret;
5603 }
5604
5605 /**
5606  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5607  * @pid: pid of the process.
5608  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5609  *
5610  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5611  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5612  */
5613 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5614                 struct timespec __user *, interval)
5615 {
5616         struct task_struct *p;
5617         unsigned int time_slice;
5618         unsigned long flags;
5619         struct rq *rq;
5620         int retval;
5621         struct timespec t;
5622
5623         if (pid < 0)
5624                 return -EINVAL;
5625
5626         retval = -ESRCH;
5627         rcu_read_lock();
5628         p = find_process_by_pid(pid);
5629         if (!p)
5630                 goto out_unlock;
5631
5632         retval = security_task_getscheduler(p);
5633         if (retval)
5634                 goto out_unlock;
5635
5636         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5637         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5638         task_rq_unlock(rq, &flags);
5639
5640         rcu_read_unlock();
5641         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5642         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5643         return retval;
5644
5645 out_unlock:
5646         rcu_read_unlock();
5647         return retval;
5648 }
5649
5650 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5651
5652 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5653 {
5654         unsigned long free = 0;
5655         unsigned state;
5656
5657         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5658         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5659                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5660 #if BITS_PER_LONG == 32
5661         if (state == TASK_RUNNING)
5662                 printk(KERN_CONT " running  ");
5663         else
5664                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5665 #else
5666         if (state == TASK_RUNNING)
5667                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5668         else
5669                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5670 #endif
5671 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5672         free = stack_not_used(p);
5673 #endif
5674         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5675                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5676                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5677
5678         show_stack(p, NULL);
5679 }
5680
5681 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5682 {
5683         struct task_struct *g, *p;
5684
5685 #if BITS_PER_LONG == 32
5686         printk(KERN_INFO
5687                 "  task                PC stack   pid father\n");
5688 #else
5689         printk(KERN_INFO
5690                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5691 #endif
5692         read_lock(&tasklist_lock);
5693         do_each_thread(g, p) {
5694                 /*
5695                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5696                  * console might take alot of time:
5697                  */
5698                 touch_nmi_watchdog();
5699                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5700                         sched_show_task(p);
5701         } while_each_thread(g, p);
5702
5703         touch_all_softlockup_watchdogs();
5704
5705 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5706         sysrq_sched_debug_show();
5707 #endif
5708         read_unlock(&tasklist_lock);
5709         /*
5710          * Only show locks if all tasks are dumped:
5711          */
5712         if (!state_filter)
5713                 debug_show_all_locks();
5714 }
5715
5716 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5717 {
5718         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5719 }
5720
5721 /**
5722  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5723  * @idle: task in question
5724  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5725  *
5726  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5727  * flag, to make booting more robust.
5728  */
5729 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5730 {
5731         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5732         unsigned long flags;
5733
5734         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5735
5736         __sched_fork(idle);
5737         idle->state = TASK_RUNNING;
5738         idle->se.exec_start = sched_clock();
5739
5740         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5741         /*
5742          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5743          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5744          * lockdep check in task_group() will fail.
5745          *
5746          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5747          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5748          *
5749          * Silence PROVE_RCU
5750          */
5751         rcu_read_lock();
5752         __set_task_cpu(idle, cpu);
5753         rcu_read_unlock();
5754
5755         rq->curr = rq->idle = idle;
5756 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5757         idle->oncpu = 1;
5758 #endif
5759         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5760
5761         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5762 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5763         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5764 #else
5765         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5766 #endif
5767         /*
5768          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5769          */
5770         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5771         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5772 }
5773
5774 /*
5775  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5776  * indicates which cpus entered this state. This is used
5777  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5778  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5779  * always be CPU_BITS_NONE.
5780  */
5781 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5782
5783 /*
5784  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5785  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5786  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5787  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5788  * number of CPUs.
5789  *
5790  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5791  */
5792 static int get_update_sysctl_factor(void)
5793 {
5794         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5795         unsigned int factor;
5796
5797         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5798         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5799                 factor = 1;
5800                 break;
5801         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5802                 factor = cpus;
5803                 break;
5804         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5805         default:
5806                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5807                 break;
5808         }
5809
5810         return factor;
5811 }
5812
5813 static void update_sysctl(void)
5814 {
5815         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5816
5817 #define SET_SYSCTL(name) \
5818         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5819         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5820         SET_SYSCTL(sched_latency);
5821         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5822 #undef SET_SYSCTL
5823 }
5824
5825 static inline void sched_init_granularity(void)
5826 {
5827         update_sysctl();
5828 }
5829
5830 #ifdef CONFIG_SMP
5831 /*
5832  * This is how migration works:
5833  *
5834  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5835  *    stop_one_cpu().
5836  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5837  *    off the CPU)
5838  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5839  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5840  *    it and puts it into the right queue.
5841  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5842  *    is done.
5843  */
5844
5845 /*
5846  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5847  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5848  * is removed from the allowed bitmask.
5849  *
5850  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5851  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5852  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5853  */
5854 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5855 {
5856         unsigned long flags;
5857         struct rq *rq;
5858         unsigned int dest_cpu;
5859         int ret = 0;
5860
5861         /*
5862          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5863          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5864          */
5865 again:
5866         while (task_is_waking(p))
5867                 cpu_relax();
5868         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5869         if (task_is_waking(p)) {
5870                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5871                 goto again;
5872         }
5873
5874         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5875                 ret = -EINVAL;
5876                 goto out;
5877         }
5878
5879         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5880                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5881                 ret = -EINVAL;
5882                 goto out;
5883         }
5884
5885         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5886                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5887         else {
5888                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5889                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5890         }
5891
5892         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5893         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5894                 goto out;
5895
5896         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5897         if (migrate_task(p, rq)) {
5898                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5899                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5900                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5901                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5902                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5903                 return 0;
5904         }
5905 out:
5906         task_rq_unlock(rq, &flags);
5907
5908         return ret;
5909 }
5910 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5911
5912 /*
5913  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5914  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5915  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5916  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5917  *
5918  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5919  * as the task is no longer on this CPU.
5920  *
5921  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5922  */
5923 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5924 {
5925         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5926         int ret = 0;
5927
5928         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5929                 return ret;
5930
5931         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5932         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5933
5934         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5935         /* Already moved. */
5936         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5937                 goto done;
5938         /* Affinity changed (again). */
5939         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5940                 goto fail;
5941
5942         /*
5943          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5944          * placed properly.
5945          */
5946         if (p->se.on_rq) {
5947                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5948                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5949                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5950                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5951         }
5952 done:
5953         ret = 1;
5954 fail:
5955         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5956         return ret;
5957 }
5958
5959 /*
5960  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5961  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5962  * 'pushing' onto another runqueue.
5963  */
5964 static int migration_cpu_stop(void *data)
5965 {
5966         struct migration_arg *arg = data;
5967
5968         /*
5969          * The original target cpu might have gone down and we might
5970          * be on another cpu but it doesn't matter.
5971          */
5972         local_irq_disable();
5973         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5974         local_irq_enable();
5975         return 0;
5976 }
5977
5978 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5979
5980 /*
5981  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5982  * offline.
5983  */
5984 void idle_task_exit(void)
5985 {
5986         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5987
5988         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5989
5990         if (mm != &init_mm)
5991                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5992         mmdrop(mm);
5993 }
5994
5995 /*
5996  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5997  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5998  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5999  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6000  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6001  */
6002 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6003 {
6004         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6005
6006         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6007         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6008 }
6009
6010 /*
6011  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6012  */
6013 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6014 {
6015         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6016         rq->calc_load_active = 0;
6017 }
6018
6019 /*
6020  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6021  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6022  *
6023  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6024  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6025  * because of lock validation efforts.
6026  */
6027 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6028 {
6029         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6030         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6031         int dest_cpu;
6032
6033         /*
6034          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6035          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6036          *
6037          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6038          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6039          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6040          * done here.
6041          */
6042         rq->stop = NULL;
6043
6044         for ( ; ; ) {
6045                 /*
6046                  * There's this thread running, bail when that's the only
6047                  * remaining thread.
6048                  */
6049                 if (rq->nr_running == 1)
6050                         break;
6051
6052                 next = pick_next_task(rq);
6053                 BUG_ON(!next);
6054                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6055
6056                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6057                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6058                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6059
6060                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6061
6062                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6063         }
6064
6065         rq->stop = stop;
6066 }
6067
6068 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6069
6070 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6071
6072 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6073         {
6074                 .procname       = "sched_domain",
6075                 .mode           = 0555,
6076         },
6077         {}
6078 };
6079
6080 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6081         {
6082                 .procname       = "kernel",
6083                 .mode           = 0555,
6084                 .child          = sd_ctl_dir,
6085         },
6086         {}
6087 };
6088
6089 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6090 {
6091         struct ctl_table *entry =
6092                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6093
6094         return entry;
6095 }
6096
6097 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6098 {
6099         struct ctl_table *entry;
6100
6101         /*
6102          * In the intermediate directories, both the child directory and
6103          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6104          * will always be set. In the lowest directory the names are
6105          * static strings and all have proc handlers.
6106          */
6107         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6108                 if (entry->child)
6109                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6110                 if (entry->proc_handler == NULL)
6111                         kfree(entry->procname);
6112         }
6113
6114         kfree(*tablep);
6115         *tablep = NULL;
6116 }
6117
6118 static void
6119 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6120                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6121                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6122 {
6123         entry->procname = procname;
6124         entry->data = data;
6125         entry->maxlen = maxlen;
6126         entry->mode = mode;
6127         entry->proc_handler = proc_handler;
6128 }
6129
6130 static struct ctl_table *
6131 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6132 {
6133         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6134
6135         if (table == NULL)
6136                 return NULL;
6137
6138         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6139                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6140         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6141                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6142         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6143                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6144         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6145                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6146         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6147                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6148         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6149                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6150         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6151                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6152         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6153                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6154         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6155                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6156         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6157                 &sd->cache_nice_tries,
6158                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6159         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6160                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6161         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6162                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6163         /* &table[12] is terminator */
6164
6165         return table;
6166 }
6167
6168 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6169 {
6170         struct ctl_table *entry, *table;
6171         struct sched_domain *sd;
6172         int domain_num = 0, i;
6173         char buf[32];
6174
6175         for_each_domain(cpu, sd)
6176                 domain_num++;
6177         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6178         if (table == NULL)
6179                 return NULL;
6180
6181         i = 0;
6182         for_each_domain(cpu, sd) {
6183                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6184                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6185                 entry->mode = 0555;
6186                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6187                 entry++;
6188                 i++;
6189         }
6190         return table;
6191 }
6192
6193 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6194 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6195 {
6196         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6197         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6198         char buf[32];
6199
6200         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6201         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6202
6203         if (entry == NULL)
6204                 return;
6205
6206         for_each_possible_cpu(i) {
6207                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6208                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6209                 entry->mode = 0555;
6210                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6211                 entry++;
6212         }
6213
6214         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6215         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6216 }
6217
6218 /* may be called multiple times per register */
6219 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6220 {
6221         if (sd_sysctl_header)
6222                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6223         sd_sysctl_header = NULL;
6224         if (sd_ctl_dir[0].child)
6225                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6226 }
6227 #else
6228 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6229 {
6230 }
6231 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6232 {
6233 }
6234 #endif
6235
6236 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6237 {
6238         if (!rq->online) {
6239                 const struct sched_class *class;
6240
6241                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6242                 rq->online = 1;
6243
6244                 for_each_class(class) {
6245                         if (class->rq_online)
6246                                 class->rq_online(rq);
6247                 }
6248         }
6249 }
6250
6251 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6252 {
6253         if (rq->online) {
6254                 const struct sched_class *class;
6255
6256                 for_each_class(class) {
6257                         if (class->rq_offline)
6258                                 class->rq_offline(rq);
6259                 }
6260
6261                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6262                 rq->online = 0;
6263         }
6264 }
6265
6266 /*
6267  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6268  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6269  */
6270 static int __cpuinit
6271 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6272 {
6273         int cpu = (long)hcpu;
6274         unsigned long flags;
6275         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6276
6277         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6278
6279         case CPU_UP_PREPARE:
6280                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6281                 break;
6282
6283         case CPU_ONLINE:
6284                 /* Update our root-domain */
6285                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6286                 if (rq->rd) {
6287                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6288
6289                         set_rq_online(rq);
6290                 }
6291                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6292                 break;
6293
6294 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6295         case CPU_DYING:
6296                 /* Update our root-domain */
6297                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6298                 if (rq->rd) {
6299                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6300                         set_rq_offline(rq);
6301                 }
6302                 migrate_tasks(cpu);
6303                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6304                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6305
6306                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6307                 calc_global_load_remove(rq);
6308                 break;
6309 #endif
6310         }
6311         return NOTIFY_OK;
6312 }
6313
6314 /*
6315  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6316  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6317  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6318  */
6319 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6320         .notifier_call = migration_call,
6321         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6322 };
6323
6324 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6325                                       unsigned long action, void *hcpu)
6326 {
6327         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6328         case CPU_ONLINE:
6329         case CPU_DOWN_FAILED:
6330                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6331                 return NOTIFY_OK;
6332         default:
6333                 return NOTIFY_DONE;
6334         }
6335 }
6336
6337 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6338                                         unsigned long action, void *hcpu)
6339 {
6340         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6341         case CPU_DOWN_PREPARE:
6342                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6343                 return NOTIFY_OK;
6344         default:
6345                 return NOTIFY_DONE;
6346         }
6347 }
6348
6349 static int __init migration_init(void)
6350 {
6351         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6352         int err;
6353
6354         /* Initialize migration for the boot CPU */
6355         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6356         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6357         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6358         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6359
6360         /* Register cpu active notifiers */
6361         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6362         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6363
6364         return 0;
6365 }
6366 early_initcall(migration_init);
6367 #endif
6368
6369 #ifdef CONFIG_SMP
6370
6371 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6372
6373 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6374
6375 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6376 {
6377         sched_domain_debug_enabled = 1;
6378
6379         return 0;
6380 }
6381 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6382
6383 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6384                                   struct cpumask *groupmask)
6385 {
6386         struct sched_group *group = sd->groups;
6387         char str[256];
6388
6389         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6390         cpumask_clear(groupmask);
6391
6392         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6393
6394         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6395                 printk("does not load-balance\n");
6396                 if (sd->parent)
6397                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6398                                         " has parent");
6399                 return -1;
6400         }
6401
6402         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6403
6404         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6405                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6406                                 "CPU%d\n", cpu);
6407         }
6408         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6409                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6410                                 " CPU%d\n", cpu);
6411         }
6412
6413         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6414         do {
6415                 if (!group) {
6416                         printk("\n");
6417                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6418                         break;
6419                 }
6420
6421                 if (!group->cpu_power) {
6422                         printk(KERN_CONT "\n");
6423                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6424                                         "set\n");
6425                         break;
6426                 }
6427
6428                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6429                         printk(KERN_CONT "\n");
6430                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6431                         break;
6432                 }
6433
6434                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6435                         printk(KERN_CONT "\n");
6436                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6437                         break;
6438                 }
6439
6440                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6441
6442                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6443
6444                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6445                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6446                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6447                                 group->cpu_power);
6448                 }
6449
6450                 group = group->next;
6451         } while (group != sd->groups);
6452         printk(KERN_CONT "\n");
6453
6454         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6455                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6456
6457         if (sd->parent &&
6458             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6459                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6460                         "of domain->span\n");
6461         return 0;
6462 }
6463
6464 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6465 {
6466         cpumask_var_t groupmask;
6467         int level = 0;
6468
6469         if (!sched_domain_debug_enabled)
6470                 return;
6471
6472         if (!sd) {
6473                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6474                 return;
6475         }
6476
6477         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6478
6479         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6480                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6481                 return;
6482         }
6483
6484         for (;;) {
6485                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6486                         break;
6487                 level++;
6488                 sd = sd->parent;
6489                 if (!sd)
6490                         break;
6491         }
6492         free_cpumask_var(groupmask);
6493 }
6494 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6495 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6496 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6497
6498 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6499 {
6500         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6501                 return 1;
6502
6503         /* Following flags need at least 2 groups */
6504         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6505                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6506                          SD_BALANCE_FORK |
6507                          SD_BALANCE_EXEC |
6508                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6509                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6510                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6511                         return 0;
6512         }
6513
6514         /* Following flags don't use groups */
6515         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6516                 return 0;
6517
6518         return 1;
6519 }
6520
6521 static int
6522 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6523 {
6524         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6525
6526         if (sd_degenerate(parent))
6527                 return 1;
6528
6529         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6530                 return 0;
6531
6532         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6533         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6534                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6535                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6536                                 SD_BALANCE_FORK |
6537                                 SD_BALANCE_EXEC |
6538                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6539                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6540                 if (nr_node_ids == 1)
6541                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6542         }
6543         if (~cflags & pflags)
6544                 return 0;
6545
6546         return 1;
6547 }
6548
6549 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6550 {
6551         synchronize_sched();
6552
6553         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6554
6555         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6556         free_cpumask_var(rd->online);
6557         free_cpumask_var(rd->span);
6558         kfree(rd);
6559 }
6560
6561 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6562 {
6563         struct root_domain *old_rd = NULL;
6564         unsigned long flags;
6565
6566         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6567
6568         if (rq->rd) {
6569                 old_rd = rq->rd;
6570
6571                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6572                         set_rq_offline(rq);
6573
6574                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6575
6576                 /*
6577                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6578                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6579                  * in this function:
6580                  */
6581                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6582                         old_rd = NULL;
6583         }
6584
6585         atomic_inc(&rd->refcount);
6586         rq->rd = rd;
6587
6588         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6589         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6590                 set_rq_online(rq);
6591
6592         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6593
6594         if (old_rd)
6595                 free_rootdomain(old_rd);
6596 }
6597
6598 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6599 {
6600         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6601
6602         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6603                 goto out;
6604         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6605                 goto free_span;
6606         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6607                 goto free_online;
6608
6609         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6610                 goto free_rto_mask;
6611         return 0;
6612
6613 free_rto_mask:
6614         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6615 free_online:
6616         free_cpumask_var(rd->online);
6617 free_span:
6618         free_cpumask_var(rd->span);
6619 out:
6620         return -ENOMEM;
6621 }
6622
6623 static void init_defrootdomain(void)
6624 {
6625         init_rootdomain(&def_root_domain);
6626
6627         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6628 }
6629
6630 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6631 {
6632         struct root_domain *rd;
6633
6634         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6635         if (!rd)
6636                 return NULL;
6637
6638         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6639                 kfree(rd);
6640                 return NULL;
6641         }
6642
6643         return rd;
6644 }
6645
6646 /*
6647  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6648  * hold the hotplug lock.
6649  */
6650 static void
6651 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6652 {
6653         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6654         struct sched_domain *tmp;
6655
6656         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6657                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6658
6659         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6660         for (tmp = sd; tmp; ) {
6661                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6662                 if (!parent)
6663                         break;
6664
6665                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6666                         tmp->parent = parent->parent;
6667                         if (parent->parent)
6668                                 parent->parent->child = tmp;
6669                 } else
6670                         tmp = tmp->parent;
6671         }
6672
6673         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6674                 sd = sd->parent;
6675                 if (sd)
6676                         sd->child = NULL;
6677         }
6678
6679         sched_domain_debug(sd, cpu);
6680
6681         rq_attach_root(rq, rd);
6682         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6683 }
6684
6685 /* cpus with isolated domains */
6686 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6687
6688 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6689 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6690 {
6691         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6692         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6693         return 1;
6694 }
6695
6696 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6697
6698 /*
6699  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6700  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6701  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6702  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6703  *
6704  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6705  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6706  * and ->cpu_power to 0.
6707  */
6708 static void
6709 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6710                         const struct cpumask *cpu_map,
6711                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6712                                         struct sched_group **sg,
6713                                         struct cpumask *tmpmask),
6714                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6715 {
6716         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6717         int i;
6718
6719         cpumask_clear(covered);
6720
6721         for_each_cpu(i, span) {
6722                 struct sched_group *sg;
6723                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6724                 int j;
6725
6726                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6727                         continue;
6728
6729                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6730                 sg->cpu_power = 0;
6731
6732                 for_each_cpu(j, span) {
6733                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6734                                 continue;
6735
6736                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6737                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6738                 }
6739                 if (!first)
6740                         first = sg;
6741                 if (last)
6742                         last->next = sg;
6743                 last = sg;
6744         }
6745         last->next = first;
6746 }
6747
6748 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6749
6750 #ifdef CONFIG_NUMA
6751
6752 /**
6753  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6754  * @node: node whose sched_domain we're building
6755  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6756  *
6757  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6758  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6759  *
6760  * Should use nodemask_t.
6761  */
6762 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6763 {
6764         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6765
6766         min_val = INT_MAX;
6767
6768         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6769                 /* Start at @node */
6770                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6771
6772                 if (!nr_cpus_node(n))
6773                         continue;
6774
6775                 /* Skip already used nodes */
6776                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6777                         continue;
6778
6779                 /* Simple min distance search */
6780                 val = node_distance(node, n);
6781
6782                 if (val < min_val) {
6783                         min_val = val;
6784                         best_node = n;
6785                 }
6786         }
6787
6788         node_set(best_node, *used_nodes);
6789         return best_node;
6790 }
6791
6792 /**
6793  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6794  * @node: node whose cpumask we're constructing
6795  * @span: resulting cpumask
6796  *
6797  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6798  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6799  * out optimally.
6800  */
6801 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6802 {
6803         nodemask_t used_nodes;
6804         int i;
6805
6806         cpumask_clear(span);
6807         nodes_clear(used_nodes);
6808
6809         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6810         node_set(node, used_nodes);
6811
6812         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6813                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6814
6815                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6816         }
6817 }
6818 #endif /* CONFIG_NUMA */
6819
6820 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6821
6822 /*
6823  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6824  *
6825  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6826  *   and struct sched_domain. )
6827  */
6828 struct static_sched_group {
6829         struct sched_group sg;
6830         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6831 };
6832
6833 struct static_sched_domain {
6834         struct sched_domain sd;
6835         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6836 };
6837
6838 struct s_data {
6839 #ifdef CONFIG_NUMA
6840         int                     sd_allnodes;
6841         cpumask_var_t           domainspan;
6842         cpumask_var_t           covered;
6843         cpumask_var_t           notcovered;
6844 #endif
6845         cpumask_var_t           nodemask;
6846         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6847         cpumask_var_t           this_core_map;
6848         cpumask_var_t           this_book_map;
6849         cpumask_var_t           send_covered;
6850         cpumask_var_t           tmpmask;
6851         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6852         struct root_domain      *rd;
6853 };
6854
6855 enum s_alloc {
6856         sa_sched_groups = 0,
6857         sa_rootdomain,
6858         sa_tmpmask,
6859         sa_send_covered,
6860         sa_this_book_map,
6861         sa_this_core_map,
6862         sa_this_sibling_map,
6863         sa_nodemask,
6864         sa_sched_group_nodes,
6865 #ifdef CONFIG_NUMA
6866         sa_notcovered,
6867         sa_covered,
6868         sa_domainspan,
6869 #endif
6870         sa_none,
6871 };
6872
6873 /*
6874  * SMT sched-domains:
6875  */
6876 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6877 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6878 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6879
6880 static int
6881 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6882                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6883 {
6884         if (sg)
6885                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6886         return cpu;
6887 }
6888 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6889
6890 /*
6891  * multi-core sched-domains:
6892  */
6893 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6894 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6895 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6896
6897 static int
6898 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6899                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6900 {
6901         int group;
6902 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6903         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6904         group = cpumask_first(mask);
6905 #else
6906         group = cpu;
6907 #endif
6908         if (sg)
6909                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6910         return group;
6911 }
6912 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6913
6914 /*
6915  * book sched-domains:
6916  */
6917 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6918 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6919 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6920
6921 static int
6922 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6923                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6924 {
6925         int group = cpu;
6926 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6927         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6928         group = cpumask_first(mask);
6929 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6930         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6931         group = cpumask_first(mask);
6932 #endif
6933         if (sg)
6934                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6935         return group;
6936 }
6937 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6938
6939 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6940 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6941
6942 static int
6943 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6944                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6945 {
6946         int group;
6947 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6948         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6949         group = cpumask_first(mask);
6950 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6951         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6952         group = cpumask_first(mask);
6953 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6954         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6955         group = cpumask_first(mask);
6956 #else
6957         group = cpu;
6958 #endif
6959         if (sg)
6960                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6961         return group;
6962 }
6963
6964 #ifdef CONFIG_NUMA
6965 /*
6966  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6967  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6968  * gets dynamically allocated.
6969  */
6970 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6971 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6972
6973 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6974 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6975
6976 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6977                                  struct sched_group **sg,
6978                                  struct cpumask *nodemask)
6979 {
6980         int group;
6981
6982         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6983         group = cpumask_first(nodemask);
6984
6985         if (sg)
6986                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6987         return group;
6988 }
6989
6990 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6991 {
6992         struct sched_group *sg = group_head;
6993         int j;
6994
6995         if (!sg)
6996                 return;
6997         do {
6998                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6999                         struct sched_domain *sd;
7000
7001                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7002                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
7003                                 /*
7004                                  * Only add "power" once for each
7005                                  * physical package.
7006                                  */
7007                                 continue;
7008                         }
7009
7010                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
7011                 }
7012                 sg = sg->next;
7013         } while (sg != group_head);
7014 }
7015
7016 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
7017                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
7018 {
7019         struct sched_domain *sd;
7020         struct sched_group *sg, *prev;
7021         int n, j;
7022
7023         cpumask_clear(d->covered);
7024         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
7025         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
7026                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
7027                 goto out;
7028         }
7029
7030         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
7031         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
7032
7033         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7034                           GFP_KERNEL, num);
7035         if (!sg) {
7036                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
7037                        num);
7038                 return -ENOMEM;
7039         }
7040         d->sched_group_nodes[num] = sg;
7041
7042         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
7043                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7044                 sd->groups = sg;
7045         }
7046
7047         sg->cpu_power = 0;
7048         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
7049         sg->next = sg;
7050         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
7051
7052         prev = sg;
7053         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7054                 n = (num + j) % nr_node_ids;
7055                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
7056                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
7057                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
7058                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7059                         break;
7060                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
7061                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7062                         continue;
7063                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7064                                   GFP_KERNEL, num);
7065                 if (!sg) {
7066                         printk(KERN_WARNING
7067                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7068                         return -ENOMEM;
7069                 }
7070                 sg->cpu_power = 0;
7071                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
7072                 sg->next = prev->next;
7073                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
7074                 prev->next = sg;
7075                 prev = sg;
7076         }
7077 out:
7078         return 0;
7079 }
7080 #endif /* CONFIG_NUMA */
7081
7082 #ifdef CONFIG_NUMA
7083 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7084 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7085                               struct cpumask *nodemask)
7086 {
7087         int cpu, i;
7088
7089         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7090                 struct sched_group **sched_group_nodes
7091                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7092
7093                 if (!sched_group_nodes)
7094                         continue;
7095
7096                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7097                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7098
7099                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7100                         if (cpumask_empty(nodemask))
7101                                 continue;
7102
7103                         if (sg == NULL)
7104                                 continue;
7105                         sg = sg->next;
7106 next_sg:
7107                         oldsg = sg;
7108                         sg = sg->next;
7109                         kfree(oldsg);
7110                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7111                                 goto next_sg;
7112                 }
7113                 kfree(sched_group_nodes);
7114                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7115         }
7116 }
7117 #else /* !CONFIG_NUMA */
7118 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7119                               struct cpumask *nodemask)
7120 {
7121 }
7122 #endif /* CONFIG_NUMA */
7123
7124 /*
7125  * Initialize sched groups cpu_power.
7126  *
7127  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7128  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7129  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7130  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7131  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7132  * less cpu_power.
7133  */
7134 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7135 {
7136         struct sched_domain *child;
7137         struct sched_group *group;
7138         long power;
7139         int weight;
7140
7141         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7142
7143         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7144                 return;
7145
7146         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7147
7148         child = sd->child;
7149
7150         sd->groups->cpu_power = 0;
7151
7152         if (!child) {
7153                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
7154                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7155                 /*
7156                  * SMT siblings share the power of a single core.
7157                  * Usually multiple threads get a better yield out of
7158                  * that one core than a single thread would have,
7159                  * reflect that in sd->smt_gain.
7160                  */
7161                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
7162                         power *= sd->smt_gain;
7163                         power /= weight;
7164                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
7165                 }
7166                 sd->groups->cpu_power += power;
7167                 return;
7168         }
7169
7170         /*
7171          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
7172          */
7173         group = child->groups;
7174         do {
7175                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
7176                 group = group->next;
7177         } while (group != child->groups);
7178 }
7179
7180 /*
7181  * Initializers for schedule domains
7182  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7183  */
7184
7185 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7186 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7187 #else
7188 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7189 #endif
7190
7191 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7192
7193 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7194 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7195 {                                                               \
7196         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7197         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7198         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7199         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7200 }
7201
7202 SD_INIT_FUNC(CPU)
7203 #ifdef CONFIG_NUMA
7204  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7205  SD_INIT_FUNC(NODE)
7206 #endif
7207 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7208  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7209 #endif
7210 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7211  SD_INIT_FUNC(MC)
7212 #endif
7213 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7214  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7215 #endif
7216
7217 static int default_relax_domain_level = -1;
7218
7219 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7220 {
7221         unsigned long val;
7222
7223         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7224         if (val < SD_LV_MAX)
7225                 default_relax_domain_level = val;
7226
7227         return 1;
7228 }
7229 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7230
7231 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7232                                  struct sched_domain_attr *attr)
7233 {
7234         int request;
7235
7236         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7237                 if (default_relax_domain_level < 0)
7238                         return;
7239                 else
7240                         request = default_relax_domain_level;
7241         } else
7242                 request = attr->relax_domain_level;
7243         if (request < sd->level) {
7244                 /* turn off idle balance on this domain */
7245                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7246         } else {
7247                 /* turn on idle balance on this domain */
7248                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7249         }
7250 }
7251
7252 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7253                                  const struct cpumask *cpu_map)
7254 {
7255         switch (what) {
7256         case sa_sched_groups:
7257                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
7258                 d->sched_group_nodes = NULL;
7259         case sa_rootdomain:
7260                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
7261         case sa_tmpmask:
7262                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
7263         case sa_send_covered:
7264                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
7265         case sa_this_book_map:
7266                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
7267         case sa_this_core_map:
7268                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
7269         case sa_this_sibling_map:
7270                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
7271         case sa_nodemask:
7272                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
7273         case sa_sched_group_nodes:
7274 #ifdef CONFIG_NUMA
7275                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
7276         case sa_notcovered:
7277                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
7278         case sa_covered:
7279                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
7280         case sa_domainspan:
7281                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
7282 #endif
7283         case sa_none:
7284                 break;
7285         }
7286 }
7287
7288 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7289                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7290 {
7291 #ifdef CONFIG_NUMA
7292         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
7293                 return sa_none;
7294         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
7295                 return sa_domainspan;
7296         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
7297                 return sa_covered;
7298         /* Allocate the per-node list of sched groups */
7299         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
7300                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
7301         if (!d->sched_group_nodes) {
7302                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7303                 return sa_notcovered;
7304         }
7305         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
7306 #endif
7307         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
7308                 return sa_sched_group_nodes;
7309         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7310                 return sa_nodemask;
7311         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
7312                 return sa_this_sibling_map;
7313         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
7314                 return sa_this_core_map;
7315         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
7316                 return sa_this_book_map;
7317         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
7318                 return sa_send_covered;
7319         d->rd = alloc_rootdomain();
7320         if (!d->rd) {
7321                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7322                 return sa_tmpmask;
7323         }
7324         return sa_rootdomain;
7325 }
7326
7327 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
7328         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
7329 {
7330         struct sched_domain *sd = NULL;
7331 #ifdef CONFIG_NUMA
7332         struct sched_domain *parent;
7333
7334         d->sd_allnodes = 0;
7335         if (cpumask_weight(cpu_map) >
7336             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
7337                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7338                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
7339                 set_domain_attribute(sd, attr);
7340                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7341                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7342                 d->sd_allnodes = 1;
7343         }
7344         parent = sd;
7345
7346         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7347         SD_INIT(sd, NODE);
7348         set_domain_attribute(sd, attr);
7349         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7350         sd->parent = parent;
7351         if (parent)
7352                 parent->child = sd;
7353         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
7354 #endif
7355         return sd;
7356 }
7357
7358 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7359         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7360         struct sched_domain *parent, int i)
7361 {
7362         struct sched_domain *sd;
7363         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7364         SD_INIT(sd, CPU);
7365         set_domain_attribute(sd, attr);
7366         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7367         sd->parent = parent;
7368         if (parent)
7369                 parent->child = sd;
7370         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7371         return sd;
7372 }
7373
7374 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
7375         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7376         struct sched_domain *parent, int i)
7377 {
7378         struct sched_domain *sd = parent;
7379 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7380         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7381         SD_INIT(sd, BOOK);
7382         set_domain_attribute(sd, attr);
7383         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
7384         sd->parent = parent;
7385         parent->child = sd;
7386         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7387 #endif
7388         return sd;
7389 }
7390
7391 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7392         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7393         struct sched_domain *parent, int i)
7394 {
7395         struct sched_domain *sd = parent;
7396 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7397         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7398         SD_INIT(sd, MC);
7399         set_domain_attribute(sd, attr);
7400         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7401         sd->parent = parent;
7402         parent->child = sd;
7403         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7404 #endif
7405         return sd;
7406 }
7407
7408 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7409         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7410         struct sched_domain *parent, int i)
7411 {
7412         struct sched_domain *sd = parent;
7413 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7414         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7415         SD_INIT(sd, SIBLING);
7416         set_domain_attribute(sd, attr);
7417         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7418         sd->parent = parent;
7419         parent->child = sd;
7420         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7421 #endif
7422         return sd;
7423 }
7424
7425 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7426                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7427 {
7428         switch (l) {
7429 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7430         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7431                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7432                             topology_thread_cpumask(cpu));
7433                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7434                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7435                                                 &cpu_to_cpu_group,
7436                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7437                 break;
7438 #endif
7439 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7440         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7441                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7442                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7443                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7444                                                 &cpu_to_core_group,
7445                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7446                 break;
7447 #endif
7448 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7449         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7450                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7451                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7452                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7453                                                 &cpu_to_book_group,
7454                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7455                 break;
7456 #endif
7457         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7458                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7459                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7460                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7461                                                 &cpu_to_phys_group,
7462                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7463                 break;
7464 #ifdef CONFIG_NUMA
7465         case SD_LV_ALLNODES:
7466                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7467                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7468                 break;
7469 #endif
7470         default:
7471                 break;
7472         }
7473 }
7474
7475 /*
7476  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7477  * to the individual cpus
7478  */
7479 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7480                                  struct sched_domain_attr *attr)
7481 {
7482         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7483         struct s_data d;
7484         struct sched_domain *sd;
7485         int i;
7486 #ifdef CONFIG_NUMA
7487         d.sd_allnodes = 0;
7488 #endif
7489
7490         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7491         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7492                 goto error;
7493         alloc_state = sa_sched_groups;
7494
7495         /*
7496          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7497          */
7498         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7499                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7500                             cpu_map);
7501
7502                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7503                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7504                 sd = __build_book_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7505                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7506                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7507         }
7508
7509         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7510                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7511                 build_sched_groups(&d, SD_LV_BOOK, cpu_map, i);
7512                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7513         }
7514
7515         /* Set up physical groups */
7516         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7517                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7518
7519 #ifdef CONFIG_NUMA
7520         /* Set up node groups */
7521         if (d.sd_allnodes)
7522                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7523
7524         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7525                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7526                         goto error;
7527 #endif
7528
7529         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7530 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7531         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7532                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7533                 init_sched_groups_power(i, sd);
7534         }
7535 #endif
7536 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7537         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7538                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7539                 init_sched_groups_power(i, sd);
7540         }
7541 #endif
7542 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7543         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7544                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7545                 init_sched_groups_power(i, sd);
7546         }
7547 #endif
7548
7549         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7550                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7551                 init_sched_groups_power(i, sd);
7552         }
7553
7554 #ifdef CONFIG_NUMA
7555         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7556                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7557
7558         if (d.sd_allnodes) {
7559                 struct sched_group *sg;
7560
7561                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7562                                                                 d.tmpmask);
7563                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7564         }
7565 #endif
7566
7567         /* Attach the domains */
7568         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7569 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7570                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7571 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7572                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7573 #elif defined(CONFIG_SCHED_BOOK)
7574                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7575 #else
7576                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7577 #endif
7578                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7579         }
7580
7581         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7582         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7583         return 0;
7584
7585 error:
7586         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7587         return -ENOMEM;
7588 }
7589
7590 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7591 {
7592         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7593 }
7594
7595 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7596 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7597 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7598                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7599
7600 /*
7601  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7602  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7603  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7604  */
7605 static cpumask_var_t fallback_doms;
7606
7607 /*
7608  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7609  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7610  * or 0 if it stayed the same.
7611  */
7612 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7613 {
7614         return 0;
7615 }
7616
7617 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7618 {
7619         int i;
7620         cpumask_var_t *doms;
7621
7622         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7623         if (!doms)
7624                 return NULL;
7625         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7626                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7627                         free_sched_domains(doms, i);
7628                         return NULL;
7629                 }
7630         }
7631         return doms;
7632 }
7633
7634 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7635 {
7636         unsigned int i;
7637         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7638                 free_cpumask_var(doms[i]);
7639         kfree(doms);
7640 }
7641
7642 /*
7643  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7644  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7645  * exclude other special cases in the future.
7646  */
7647 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7648 {
7649         int err;
7650
7651         arch_update_cpu_topology();
7652         ndoms_cur = 1;
7653         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7654         if (!doms_cur)
7655                 doms_cur = &fallback_doms;
7656         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7657         dattr_cur = NULL;
7658         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7659         register_sched_domain_sysctl();
7660
7661         return err;
7662 }
7663
7664 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7665                                        struct cpumask *tmpmask)
7666 {
7667         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7668 }
7669
7670 /*
7671  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7672  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7673  */
7674 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7675 {
7676         /* Save because hotplug lock held. */
7677         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7678         int i;
7679
7680         for_each_cpu(i, cpu_map)
7681                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7682         synchronize_sched();
7683         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7684 }
7685
7686 /* handle null as "default" */
7687 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7688                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7689 {
7690         struct sched_domain_attr tmp;
7691
7692         /* fast path */
7693         if (!new && !cur)
7694                 return 1;
7695
7696         tmp = SD_ATTR_INIT;
7697         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7698                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7699                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7700 }
7701
7702 /*
7703  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7704  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7705  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7706  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7707  *
7708  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7709  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7710  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7711  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7712  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7713  * it as it is.
7714  *
7715  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7716  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7717  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7718  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7719  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7720  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7721  *
7722  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7723  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7724  * and it will not create the default domain.
7725  *
7726  * Call with hotplug lock held
7727  */
7728 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7729                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7730 {
7731         int i, j, n;
7732         int new_topology;
7733
7734         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7735
7736         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7737         unregister_sched_domain_sysctl();
7738
7739         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7740         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7741
7742         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7743
7744         /* Destroy deleted domains */
7745         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7746                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7747                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7748                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7749                                 goto match1;
7750                 }
7751                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7752                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7753 match1:
7754                 ;
7755         }
7756
7757         if (doms_new == NULL) {
7758                 ndoms_cur = 0;
7759                 doms_new = &fallback_doms;
7760                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7761                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7762         }
7763
7764         /* Build new domains */
7765         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7766                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7767                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7768                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7769                                 goto match2;
7770                 }
7771                 /* no match - add a new doms_new */
7772                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7773                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7774 match2:
7775                 ;
7776         }
7777
7778         /* Remember the new sched domains */
7779         if (doms_cur != &fallback_doms)
7780                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7781         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7782         doms_cur = doms_new;
7783         dattr_cur = dattr_new;
7784         ndoms_cur = ndoms_new;
7785
7786         register_sched_domain_sysctl();
7787
7788         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7789 }
7790
7791 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7792 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7793 {
7794         get_online_cpus();
7795
7796         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7797         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7798
7799         rebuild_sched_domains();
7800         put_online_cpus();
7801 }
7802
7803 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7804 {
7805         unsigned int level = 0;
7806
7807         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7808                 return -EINVAL;
7809
7810         /*
7811          * level is always be positive so don't check for
7812          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7813          * What happens on 0 or 1 byte write,
7814          * need to check for count as well?
7815          */
7816
7817         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7818                 return -EINVAL;
7819
7820         if (smt)
7821                 sched_smt_power_savings = level;
7822         else
7823                 sched_mc_power_savings = level;
7824
7825         arch_reinit_sched_domains();
7826
7827         return count;
7828 }
7829
7830 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7831 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7832                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7833                                            char *page)
7834 {
7835         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7836 }
7837 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7838                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7839                                             const char *buf, size_t count)
7840 {
7841         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7842 }
7843 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7844                          sched_mc_power_savings_show,
7845                          sched_mc_power_savings_store);
7846 #endif
7847
7848 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7849 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7850                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7851                                             char *page)
7852 {
7853         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7854 }
7855 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7856                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7857                                              const char *buf, size_t count)
7858 {
7859         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7860 }
7861 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7862                    sched_smt_power_savings_show,
7863                    sched_smt_power_savings_store);
7864 #endif
7865
7866 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7867 {
7868         int err = 0;
7869
7870 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7871         if (smt_capable())
7872                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7873                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7874 #endif
7875 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7876         if (!err && mc_capable())
7877                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7878                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7879 #endif
7880         return err;
7881 }
7882 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7883
7884 /*
7885  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7886  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7887  * around partition_sched_domains().
7888  */
7889 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7890                              void *hcpu)
7891 {
7892         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7893         case CPU_ONLINE:
7894         case CPU_DOWN_FAILED:
7895                 cpuset_update_active_cpus();
7896                 return NOTIFY_OK;
7897         default:
7898                 return NOTIFY_DONE;
7899         }
7900 }
7901
7902 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7903                                void *hcpu)
7904 {
7905         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7906         case CPU_DOWN_PREPARE:
7907                 cpuset_update_active_cpus();
7908                 return NOTIFY_OK;
7909         default:
7910                 return NOTIFY_DONE;
7911         }
7912 }
7913
7914 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7915                                 unsigned long action, void *hcpu)
7916 {
7917         int cpu = (int)(long)hcpu;
7918
7919         switch (action) {
7920         case CPU_DOWN_PREPARE:
7921         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7922                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7923                 return NOTIFY_OK;
7924
7925         case CPU_DOWN_FAILED:
7926         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7927         case CPU_ONLINE:
7928         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7929                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7930                 return NOTIFY_OK;
7931
7932         default:
7933                 return NOTIFY_DONE;
7934         }
7935 }
7936
7937 void __init sched_init_smp(void)
7938 {
7939         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7940
7941         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7942         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7943
7944 #if defined(CONFIG_NUMA)
7945         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7946                                                                 GFP_KERNEL);
7947         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7948 #endif
7949         get_online_cpus();
7950         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7951         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7952         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7953         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7954                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7955         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7956         put_online_cpus();
7957
7958         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7959         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7960
7961         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7962         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7963
7964         init_hrtick();
7965
7966         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7967         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7968                 BUG();
7969         sched_init_granularity();
7970         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7971
7972         init_sched_rt_class();
7973 }
7974 #else
7975 void __init sched_init_smp(void)
7976 {
7977         sched_init_granularity();
7978 }
7979 #endif /* CONFIG_SMP */
7980
7981 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7982
7983 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7984 {
7985         return in_lock_functions(addr) ||
7986                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7987                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7988 }
7989
7990 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7991 {
7992         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7993         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7994 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7995         cfs_rq->rq = rq;
7996         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
7997 #ifdef CONFIG_SMP
7998         cfs_rq->load_stamp = 1;
7999 #endif
8000 #endif
8001         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8002 }
8003
8004 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8005 {
8006         struct rt_prio_array *array;
8007         int i;
8008
8009         array = &rt_rq->active;
8010         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8011                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8012                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8013         }
8014         /* delimiter for bitsearch: */
8015         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8016
8017 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8018         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8019 #ifdef CONFIG_SMP
8020         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8021 #endif
8022 #endif
8023 #ifdef CONFIG_SMP
8024         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8025         rt_rq->overloaded = 0;
8026         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
8027 #endif
8028
8029         rt_rq->rt_time = 0;
8030         rt_rq->rt_throttled = 0;
8031         rt_rq->rt_runtime = 0;
8032         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8033
8034 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8035         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8036         rt_rq->rq = rq;
8037 #endif
8038 }
8039
8040 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8041 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8042                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8043                                 struct sched_entity *parent)
8044 {
8045         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8046         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8047         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8048         cfs_rq->tg = tg;
8049
8050         tg->se[cpu] = se;
8051         /* se could be NULL for root_task_group */
8052         if (!se)
8053                 return;
8054
8055         if (!parent)
8056                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8057         else
8058                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8059
8060         se->my_q = cfs_rq;
8061         update_load_set(&se->load, 0);
8062         se->parent = parent;
8063 }
8064 #endif
8065
8066 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8067 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8068                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8069                 struct sched_rt_entity *parent)
8070 {
8071         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8072
8073         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8074         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8075         rt_rq->tg = tg;
8076         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8077
8078         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8079         if (!rt_se)
8080                 return;
8081
8082         if (!parent)
8083                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8084         else
8085                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8086
8087         rt_se->my_q = rt_rq;
8088         rt_se->parent = parent;
8089         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8090 }
8091 #endif
8092
8093 void __init sched_init(void)
8094 {
8095         int i, j;
8096         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8097
8098 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8099         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8100 #endif
8101 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8102         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8103 #endif
8104 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8105         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8106 #endif
8107         if (alloc_size) {
8108                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8109
8110 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8111                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8112                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8113
8114                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8115                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8116
8117 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8118 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8119                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8120                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8121
8122                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8123                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8124
8125 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8126 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8127                 for_each_possible_cpu(i) {
8128                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8129                         ptr += cpumask_size();
8130                 }
8131 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8132         }
8133
8134 #ifdef CONFIG_SMP
8135         init_defrootdomain();
8136 #endif
8137
8138         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8139                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8140
8141 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8142         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8143                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8144 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8145
8146 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8147         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8148         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8149         autogroup_init(&init_task);
8150 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8151
8152         for_each_possible_cpu(i) {
8153                 struct rq *rq;
8154
8155                 rq = cpu_rq(i);
8156                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8157                 rq->nr_running = 0;
8158                 rq->calc_load_active = 0;
8159                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8160                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8161                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8162 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8163                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8164                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8165                 /*
8166                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8167                  *
8168                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8169                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8170                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8171                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8172                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8173                  * (se->load.weight).
8174                  *
8175                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8176                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8177                  * then A0's share of the cpu resource is:
8178                  *
8179                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8180                  *
8181                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8182                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8183                  */
8184                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8185 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8186
8187                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8188 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8189                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8190                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8191 #endif
8192
8193                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8194                         rq->cpu_load[j] = 0;
8195
8196                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8197
8198 #ifdef CONFIG_SMP
8199                 rq->sd = NULL;
8200                 rq->rd = NULL;
8201                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
8202                 rq->post_schedule = 0;
8203                 rq->active_balance = 0;
8204                 rq->next_balance = jiffies;
8205                 rq->push_cpu = 0;
8206                 rq->cpu = i;
8207                 rq->online = 0;
8208                 rq->idle_stamp = 0;
8209                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8210                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8211 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8212                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8213                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8214 #endif
8215 #endif
8216                 init_rq_hrtick(rq);
8217                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8218         }
8219
8220         set_load_weight(&init_task);
8221
8222 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8223         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8224 #endif
8225
8226 #ifdef CONFIG_SMP
8227         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8228 #endif
8229
8230 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8231         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8232 #endif
8233
8234         /*
8235          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8236          */
8237         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8238         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8239
8240         /*
8241          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8242          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8243          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8244          * when this runqueue becomes "idle".
8245          */
8246         init_idle(current, smp_processor_id());
8247
8248         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8249
8250         /*
8251          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8252          */
8253         current->sched_class = &fair_sched_class;
8254
8255         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8256         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8257 #ifdef CONFIG_SMP
8258 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8259         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8260         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8261         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8262         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8263         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8264 #endif
8265         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8266         if (cpu_isolated_map == NULL)
8267                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8268 #endif /* SMP */
8269
8270         scheduler_running = 1;
8271 }
8272
8273 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8274 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8275 {
8276         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8277
8278         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
8279 }
8280
8281 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8282 {
8283 #ifdef in_atomic
8284         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8285
8286         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8287             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8288                 return;
8289         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8290                 return;
8291         prev_jiffy = jiffies;
8292
8293         printk(KERN_ERR
8294                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8295                         file, line);
8296         printk(KERN_ERR
8297                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8298                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8299                         current->pid, current->comm);
8300
8301         debug_show_held_locks(current);
8302         if (irqs_disabled())
8303                 print_irqtrace_events(current);
8304         dump_stack();
8305 #endif
8306 }
8307 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8308 #endif
8309
8310 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8311 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8312 {
8313         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8314         int old_prio = p->prio;
8315         int on_rq;
8316
8317         on_rq = p->se.on_rq;
8318         if (on_rq)
8319                 deactivate_task(rq, p, 0);
8320         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8321         if (on_rq) {
8322                 activate_task(rq, p, 0);
8323                 resched_task(rq->curr);
8324         }
8325
8326         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8327 }
8328
8329 void normalize_rt_tasks(void)
8330 {
8331         struct task_struct *g, *p;
8332         unsigned long flags;
8333         struct rq *rq;
8334
8335         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8336         do_each_thread(g, p) {
8337                 /*
8338                  * Only normalize user tasks:
8339                  */
8340                 if (!p->mm)
8341                         continue;
8342
8343                 p->se.exec_start                = 0;
8344 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8345                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8346                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8347                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8348 #endif
8349
8350                 if (!rt_task(p)) {
8351                         /*
8352                          * Renice negative nice level userspace
8353                          * tasks back to 0:
8354                          */
8355                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8356                                 set_user_nice(p, 0);
8357                         continue;
8358                 }
8359
8360                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8361                 rq = __task_rq_lock(p);
8362
8363                 normalize_task(rq, p);
8364
8365                 __task_rq_unlock(rq);
8366                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8367         } while_each_thread(g, p);
8368
8369         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8370 }
8371
8372 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8373
8374 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8375 /*
8376  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8377  *
8378  * They can only be called when the whole system has been
8379  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8380  * activity can take place. Using them for anything else would
8381  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8382  * under any other configuration.
8383  */
8384
8385 /**
8386  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8387  * @cpu: the processor in question.
8388  *
8389  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8390  */
8391 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8392 {
8393         return cpu_curr(cpu);
8394 }
8395
8396 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8397
8398 #ifdef CONFIG_IA64
8399 /**
8400  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8401  * @cpu: the processor in question.
8402  * @p: the task pointer to set.
8403  *
8404  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8405  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8406  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8407  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8408  * and caller must save the original value of the current task (see
8409  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8410  * re-starting the system.
8411  *
8412  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8413  */
8414 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8415 {
8416         cpu_curr(cpu) = p;
8417 }
8418
8419 #endif
8420
8421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8422 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8423 {
8424         int i;
8425
8426         for_each_possible_cpu(i) {
8427                 if (tg->cfs_rq)
8428                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8429                 if (tg->se)
8430                         kfree(tg->se[i]);
8431         }
8432
8433         kfree(tg->cfs_rq);
8434         kfree(tg->se);
8435 }
8436
8437 static
8438 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8439 {
8440         struct cfs_rq *cfs_rq;
8441         struct sched_entity *se;
8442         struct rq *rq;
8443         int i;
8444
8445         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8446         if (!tg->cfs_rq)
8447                 goto err;
8448         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8449         if (!tg->se)
8450                 goto err;
8451
8452         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8453
8454         for_each_possible_cpu(i) {
8455                 rq = cpu_rq(i);
8456
8457                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8458                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8459                 if (!cfs_rq)
8460                         goto err;
8461
8462                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8463                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8464                 if (!se)
8465                         goto err_free_rq;
8466
8467                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8468         }
8469
8470         return 1;
8471
8472 err_free_rq:
8473         kfree(cfs_rq);
8474 err:
8475         return 0;
8476 }
8477
8478 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8479 {
8480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8481         unsigned long flags;
8482
8483         /*
8484         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8485         * check on_list without danger of it being re-added.
8486         */
8487         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8488                 return;
8489
8490         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8491         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8492         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8493 }
8494 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8495 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8496 {
8497 }
8498
8499 static inline
8500 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8501 {
8502         return 1;
8503 }
8504
8505 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8506 {
8507 }
8508 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8509
8510 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8511 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8512 {
8513         int i;
8514
8515         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8516
8517         for_each_possible_cpu(i) {
8518                 if (tg->rt_rq)
8519                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8520                 if (tg->rt_se)
8521                         kfree(tg->rt_se[i]);
8522         }
8523
8524         kfree(tg->rt_rq);
8525         kfree(tg->rt_se);
8526 }
8527
8528 static
8529 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8530 {
8531         struct rt_rq *rt_rq;
8532         struct sched_rt_entity *rt_se;
8533         struct rq *rq;
8534         int i;
8535
8536         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8537         if (!tg->rt_rq)
8538                 goto err;
8539         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8540         if (!tg->rt_se)
8541                 goto err;
8542
8543         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8544                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8545
8546         for_each_possible_cpu(i) {
8547                 rq = cpu_rq(i);
8548
8549                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8550                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8551                 if (!rt_rq)
8552                         goto err;
8553
8554                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8555                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8556                 if (!rt_se)
8557                         goto err_free_rq;
8558
8559                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8560         }
8561
8562         return 1;
8563
8564 err_free_rq:
8565         kfree(rt_rq);
8566 err:
8567         return 0;
8568 }
8569 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8570 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8571 {
8572 }
8573
8574 static inline
8575 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8576 {
8577         return 1;
8578 }
8579 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8580
8581 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8582 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8583 {
8584         free_fair_sched_group(tg);
8585         free_rt_sched_group(tg);
8586         autogroup_free(tg);
8587         kfree(tg);
8588 }
8589
8590 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8591 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8592 {
8593         struct task_group *tg;
8594         unsigned long flags;
8595
8596         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8597         if (!tg)
8598                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8599
8600         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8601                 goto err;
8602
8603         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8604                 goto err;
8605
8606         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8607         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8608
8609         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8610
8611         tg->parent = parent;
8612         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8613         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8614         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8615
8616         return tg;
8617
8618 err:
8619         free_sched_group(tg);
8620         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8621 }
8622
8623 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8624 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8625 {
8626         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8627         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8628 }
8629
8630 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8631 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8632 {
8633         unsigned long flags;
8634         int i;
8635
8636         /* end participation in shares distribution */
8637         for_each_possible_cpu(i)
8638                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8639
8640         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8641         list_del_rcu(&tg->list);
8642         list_del_rcu(&tg->siblings);
8643         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8644
8645         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8646         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8647 }
8648
8649 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8650  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8651  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8652  *      reflect its new group.
8653  */
8654 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8655 {
8656         int on_rq, running;
8657         unsigned long flags;
8658         struct rq *rq;
8659
8660         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8661
8662         running = task_current(rq, tsk);
8663         on_rq = tsk->se.on_rq;
8664
8665         if (on_rq)
8666                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8667         if (unlikely(running))
8668                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8669
8670 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8671         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8672                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8673         else
8674 #endif
8675                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8676
8677         if (unlikely(running))
8678                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8679         if (on_rq)
8680                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8681
8682         task_rq_unlock(rq, &flags);
8683 }
8684 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8685
8686 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8687 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8688
8689 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8690 {
8691         int i;
8692         unsigned long flags;
8693
8694         /*
8695          * We can't change the weight of the root cgroup.
8696          */
8697         if (!tg->se[0])
8698                 return -EINVAL;
8699
8700         if (shares < MIN_SHARES)
8701                 shares = MIN_SHARES;
8702         else if (shares > MAX_SHARES)
8703                 shares = MAX_SHARES;
8704
8705         mutex_lock(&shares_mutex);
8706         if (tg->shares == shares)
8707                 goto done;
8708
8709         tg->shares = shares;
8710         for_each_possible_cpu(i) {
8711                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8712                 struct sched_entity *se;
8713
8714                 se = tg->se[i];
8715                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8716                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8717                 for_each_sched_entity(se)
8718                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8719                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8720         }
8721
8722 done:
8723         mutex_unlock(&shares_mutex);
8724         return 0;
8725 }
8726
8727 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8728 {
8729         return tg->shares;
8730 }
8731 #endif
8732
8733 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8734 /*
8735  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8736  */
8737 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8738
8739 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8740 {
8741         if (runtime == RUNTIME_INF)
8742                 return 1ULL << 20;
8743
8744         return div64_u64(runtime << 20, period);
8745 }
8746
8747 /* Must be called with tasklist_lock held */
8748 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8749 {
8750         struct task_struct *g, *p;
8751
8752         do_each_thread(g, p) {
8753                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8754                         return 1;
8755         } while_each_thread(g, p);
8756
8757         return 0;
8758 }
8759
8760 struct rt_schedulable_data {
8761         struct task_group *tg;
8762         u64 rt_period;
8763         u64 rt_runtime;
8764 };
8765
8766 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8767 {
8768         struct rt_schedulable_data *d = data;
8769         struct task_group *child;
8770         unsigned long total, sum = 0;
8771         u64 period, runtime;
8772
8773         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8774         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8775
8776         if (tg == d->tg) {
8777                 period = d->rt_period;
8778                 runtime = d->rt_runtime;
8779         }
8780
8781         /*
8782          * Cannot have more runtime than the period.
8783          */
8784         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8785                 return -EINVAL;
8786
8787         /*
8788          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8789          */
8790         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8791                 return -EBUSY;
8792
8793         total = to_ratio(period, runtime);
8794
8795         /*
8796          * Nobody can have more than the global setting allows.
8797          */
8798         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8799                 return -EINVAL;
8800
8801         /*
8802          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8803          */
8804         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8805                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8806                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8807
8808                 if (child == d->tg) {
8809                         period = d->rt_period;
8810                         runtime = d->rt_runtime;
8811                 }
8812
8813                 sum += to_ratio(period, runtime);
8814         }
8815
8816         if (sum > total)
8817                 return -EINVAL;
8818
8819         return 0;
8820 }
8821
8822 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8823 {
8824         struct rt_schedulable_data data = {
8825                 .tg = tg,
8826                 .rt_period = period,
8827                 .rt_runtime = runtime,
8828         };
8829
8830         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8831 }
8832
8833 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8834                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8835 {
8836         int i, err = 0;
8837
8838         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8839         read_lock(&tasklist_lock);
8840         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8841         if (err)
8842                 goto unlock;
8843
8844         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8845         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8846         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8847
8848         for_each_possible_cpu(i) {
8849                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8850
8851                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8852                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8853                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8854         }
8855         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8856 unlock:
8857         read_unlock(&tasklist_lock);
8858         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8859
8860         return err;
8861 }
8862
8863 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8864 {
8865         u64 rt_runtime, rt_period;
8866
8867         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8868         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8869         if (rt_runtime_us < 0)
8870                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8871
8872         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8873 }
8874
8875 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8876 {
8877         u64 rt_runtime_us;
8878
8879         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8880                 return -1;
8881
8882         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8883         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8884         return rt_runtime_us;
8885 }
8886
8887 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8888 {
8889         u64 rt_runtime, rt_period;
8890
8891         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8892         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8893
8894         if (rt_period == 0)
8895                 return -EINVAL;
8896
8897         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8898 }
8899
8900 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8901 {
8902         u64 rt_period_us;
8903
8904         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8905         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8906         return rt_period_us;
8907 }
8908
8909 static int sched_rt_global_constraints(void)
8910 {
8911         u64 runtime, period;
8912         int ret = 0;
8913
8914         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8915                 return -EINVAL;
8916
8917         runtime = global_rt_runtime();
8918         period = global_rt_period();
8919
8920         /*
8921          * Sanity check on the sysctl variables.
8922          */
8923         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8924                 return -EINVAL;
8925
8926         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8927         read_lock(&tasklist_lock);
8928         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8929         read_unlock(&tasklist_lock);
8930         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8931
8932         return ret;
8933 }
8934
8935 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8936 {
8937         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8938         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8939                 return 0;
8940
8941         return 1;
8942 }
8943
8944 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8945 static int sched_rt_global_constraints(void)
8946 {
8947         unsigned long flags;
8948         int i;
8949
8950         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8951                 return -EINVAL;
8952
8953         /*
8954          * There's always some RT tasks in the root group
8955          * -- migration, kstopmachine etc..
8956          */
8957         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8958                 return -EBUSY;
8959
8960         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8961         for_each_possible_cpu(i) {
8962                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8963
8964                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8965                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8966                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8967         }
8968         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8969
8970         return 0;
8971 }
8972 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8973
8974 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8975                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8976                 loff_t *ppos)
8977 {
8978         int ret;
8979         int old_period, old_runtime;
8980         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8981
8982         mutex_lock(&mutex);
8983         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8984         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8985
8986         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8987
8988         if (!ret && write) {
8989                 ret = sched_rt_global_constraints();
8990                 if (ret) {
8991                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8992                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8993                 } else {
8994                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8995                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8996                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8997                 }
8998         }
8999         mutex_unlock(&mutex);
9000
9001         return ret;
9002 }
9003
9004 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9005
9006 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9007 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9008 {
9009         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9010                             struct task_group, css);
9011 }
9012
9013 static struct cgroup_subsys_state *
9014 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9015 {
9016         struct task_group *tg, *parent;
9017
9018         if (!cgrp->parent) {
9019                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9020                 return &root_task_group.css;
9021         }
9022
9023         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9024         tg = sched_create_group(parent);
9025         if (IS_ERR(tg))
9026                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9027
9028         return &tg->css;
9029 }
9030
9031 static void
9032 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9033 {
9034         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9035
9036         sched_destroy_group(tg);
9037 }
9038
9039 static int
9040 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9041 {
9042 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9043         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9044                 return -EINVAL;
9045 #else
9046         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9047         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9048                 return -EINVAL;
9049 #endif
9050         return 0;
9051 }
9052
9053 static int
9054 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9055                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
9056 {
9057         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
9058         if (retval)
9059                 return retval;
9060         if (threadgroup) {
9061                 struct task_struct *c;
9062                 rcu_read_lock();
9063                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9064                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
9065                         if (retval) {
9066                                 rcu_read_unlock();
9067                                 return retval;
9068                         }
9069                 }
9070                 rcu_read_unlock();
9071         }
9072         return 0;
9073 }
9074
9075 static void
9076 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9077                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
9078                   bool threadgroup)
9079 {
9080         sched_move_task(tsk);
9081         if (threadgroup) {
9082                 struct task_struct *c;
9083                 rcu_read_lock();
9084                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9085                         sched_move_task(c);
9086                 }
9087                 rcu_read_unlock();
9088         }
9089 }
9090
9091 static void
9092 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9093                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9094 {
9095         /*
9096          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9097          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9098          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9099          */
9100         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9101                 return;
9102
9103         sched_move_task(task);
9104 }
9105
9106 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9107 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9108                                 u64 shareval)
9109 {
9110         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9111 }
9112
9113 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9114 {
9115         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9116
9117         return (u64) tg->shares;
9118 }
9119 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9120
9121 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9122 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9123                                 s64 val)
9124 {
9125         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9126 }
9127
9128 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9129 {
9130         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9131 }
9132
9133 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9134                 u64 rt_period_us)
9135 {
9136         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9137 }
9138
9139 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9140 {
9141         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9142 }
9143 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9144
9145 static struct cftype cpu_files[] = {
9146 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9147         {
9148                 .name = "shares",
9149                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9150                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9151         },
9152 #endif
9153 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9154         {
9155                 .name = "rt_runtime_us",
9156                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9157                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9158         },
9159         {
9160                 .name = "rt_period_us",
9161                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9162                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9163         },
9164 #endif
9165 };
9166
9167 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9168 {
9169         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9170 }
9171
9172 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9173         .name           = "cpu",
9174         .create         = cpu_cgroup_create,
9175         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9176         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9177         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9178         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9179         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9180         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9181         .early_init     = 1,
9182 };
9183
9184 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9185
9186 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9187
9188 /*
9189  * CPU accounting code for task groups.
9190  *
9191  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9192  * (balbir@in.ibm.com).
9193  */
9194
9195 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9196 struct cpuacct {
9197         struct cgroup_subsys_state css;
9198         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9199         u64 __percpu *cpuusage;
9200         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9201         struct cpuacct *parent;
9202 };
9203
9204 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9205
9206 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9207 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9208 {
9209         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9210                             struct cpuacct, css);
9211 }
9212
9213 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9214 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9215 {
9216         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9217                             struct cpuacct, css);
9218 }
9219
9220 /* create a new cpu accounting group */
9221 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9222         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9223 {
9224         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9225         int i;
9226
9227         if (!ca)
9228                 goto out;
9229
9230         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9231         if (!ca->cpuusage)
9232                 goto out_free_ca;
9233
9234         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9235                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9236                         goto out_free_counters;
9237
9238         if (cgrp->parent)
9239                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9240
9241         return &ca->css;
9242
9243 out_free_counters:
9244         while (--i >= 0)
9245                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9246         free_percpu(ca->cpuusage);
9247 out_free_ca:
9248         kfree(ca);
9249 out:
9250         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9251 }
9252
9253 /* destroy an existing cpu accounting group */
9254 static void
9255 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9256 {
9257         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9258         int i;
9259
9260         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9261                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9262         free_percpu(ca->cpuusage);
9263         kfree(ca);
9264 }
9265
9266 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9267 {
9268         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9269         u64 data;
9270
9271 #ifndef CONFIG_64BIT
9272         /*
9273          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9274          */
9275         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9276         data = *cpuusage;
9277         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9278 #else
9279         data = *cpuusage;
9280 #endif
9281
9282         return data;
9283 }
9284
9285 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9286 {
9287         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9288
9289 #ifndef CONFIG_64BIT
9290         /*
9291          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9292          */
9293         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9294         *cpuusage = val;
9295         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9296 #else
9297         *cpuusage = val;
9298 #endif
9299 }
9300
9301 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9302 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9303 {
9304         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9305         u64 totalcpuusage = 0;
9306         int i;
9307
9308         for_each_present_cpu(i)
9309                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9310
9311         return totalcpuusage;
9312 }
9313
9314 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9315                                                                 u64 reset)
9316 {
9317         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9318         int err = 0;
9319         int i;
9320
9321         if (reset) {
9322                 err = -EINVAL;
9323                 goto out;
9324         }
9325
9326         for_each_present_cpu(i)
9327                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9328
9329 out:
9330         return err;
9331 }
9332
9333 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9334                                    struct seq_file *m)
9335 {
9336         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9337         u64 percpu;
9338         int i;
9339
9340         for_each_present_cpu(i) {
9341                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9342                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9343         }
9344         seq_printf(m, "\n");
9345         return 0;
9346 }
9347
9348 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9349         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9350         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9351 };
9352
9353 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9354                 struct cgroup_map_cb *cb)
9355 {
9356         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9357         int i;
9358
9359         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9360                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9361                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9362                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9363         }
9364         return 0;
9365 }
9366
9367 static struct cftype files[] = {
9368         {
9369                 .name = "usage",
9370                 .read_u64 = cpuusage_read,
9371                 .write_u64 = cpuusage_write,
9372         },
9373         {
9374                 .name = "usage_percpu",
9375                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9376         },
9377         {
9378                 .name = "stat",
9379                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9380         },
9381 };
9382
9383 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9384 {
9385         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9386 }
9387
9388 /*
9389  * charge this task's execution time to its accounting group.
9390  *
9391  * called with rq->lock held.
9392  */
9393 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9394 {
9395         struct cpuacct *ca;
9396         int cpu;
9397
9398         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9399                 return;
9400
9401         cpu = task_cpu(tsk);
9402
9403         rcu_read_lock();
9404
9405         ca = task_ca(tsk);
9406
9407         for (; ca; ca = ca->parent) {
9408                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9409                 *cpuusage += cputime;
9410         }
9411
9412         rcu_read_unlock();
9413 }
9414
9415 /*
9416  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9417  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9418  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9419  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9420  *
9421  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9422  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9423  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9424  */
9425 #ifdef CONFIG_SMP
9426 #define CPUACCT_BATCH   \
9427         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9428 #else
9429 #define CPUACCT_BATCH   0
9430 #endif
9431
9432 /*
9433  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9434  */
9435 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9437 {
9438         struct cpuacct *ca;
9439         int batch = CPUACCT_BATCH;
9440
9441         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9442                 return;
9443
9444         rcu_read_lock();
9445         ca = task_ca(tsk);
9446
9447         do {
9448                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9449                 ca = ca->parent;
9450         } while (ca);
9451         rcu_read_unlock();
9452 }
9453
9454 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9455         .name = "cpuacct",
9456         .create = cpuacct_create,
9457         .destroy = cpuacct_destroy,
9458         .populate = cpuacct_populate,
9459         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9460 };
9461 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9462