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