49cc70b152cf00e92e0ca4474204339773fb94e6
[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 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 + SCHED_LOAD_RESOLUTION))
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 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
332         unsigned int nr_spread_over;
333 #endif
334
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
337
338         /*
339          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
340          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
341          * (like users, containers etc.)
342          *
343          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
344          * list is used during load balance.
345          */
346         int on_list;
347         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
348         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
349
350 #ifdef CONFIG_SMP
351         /*
352          * the part of load.weight contributed by tasks
353          */
354         unsigned long task_weight;
355
356         /*
357          *   h_load = weight * f(tg)
358          *
359          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
360          * this group.
361          */
362         unsigned long h_load;
363
364         /*
365          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
366          *
367          * load_stamp is the last time we updated the load average
368          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
369          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
370          */
371         u64 load_avg;
372         u64 load_period;
373         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
374
375         unsigned long load_contribution;
376 #endif
377 #endif
378 };
379
380 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
381 struct rt_rq {
382         struct rt_prio_array active;
383         unsigned long rt_nr_running;
384 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
385         struct {
386                 int curr; /* highest queued rt task prio */
387 #ifdef CONFIG_SMP
388                 int next; /* next highest */
389 #endif
390         } highest_prio;
391 #endif
392 #ifdef CONFIG_SMP
393         unsigned long rt_nr_migratory;
394         unsigned long rt_nr_total;
395         int overloaded;
396         struct plist_head pushable_tasks;
397 #endif
398         int rt_throttled;
399         u64 rt_time;
400         u64 rt_runtime;
401         /* Nests inside the rq lock: */
402         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
403
404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
405         unsigned long rt_nr_boosted;
406
407         struct rq *rq;
408         struct list_head leaf_rt_rq_list;
409         struct task_group *tg;
410 #endif
411 };
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414
415 /*
416  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
417  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
418  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
419  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
420  * object.
421  *
422  */
423 struct root_domain {
424         atomic_t refcount;
425         struct rcu_head rcu;
426         cpumask_var_t span;
427         cpumask_var_t online;
428
429         /*
430          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
431          * one runnable RT task.
432          */
433         cpumask_var_t rto_mask;
434         atomic_t rto_count;
435         struct cpupri cpupri;
436 };
437
438 /*
439  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
440  * members (mimicking the global state we have today).
441  */
442 static struct root_domain def_root_domain;
443
444 #endif /* CONFIG_SMP */
445
446 /*
447  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
448  *
449  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
450  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
451  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
452  */
453 struct rq {
454         /* runqueue lock: */
455         raw_spinlock_t lock;
456
457         /*
458          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
459          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
460          */
461         unsigned long nr_running;
462         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
463         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
464         unsigned long last_load_update_tick;
465 #ifdef CONFIG_NO_HZ
466         u64 nohz_stamp;
467         unsigned char nohz_balance_kick;
468 #endif
469         int skip_clock_update;
470
471         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
472         struct load_weight load;
473         unsigned long nr_load_updates;
474         u64 nr_switches;
475
476         struct cfs_rq cfs;
477         struct rt_rq rt;
478
479 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
480         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
481         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
482 #endif
483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct list_head leaf_rt_rq_list;
485 #endif
486
487         /*
488          * This is part of a global counter where only the total sum
489          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
490          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
491          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
492          */
493         unsigned long nr_uninterruptible;
494
495         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
496         unsigned long next_balance;
497         struct mm_struct *prev_mm;
498
499         u64 clock;
500         u64 clock_task;
501
502         atomic_t nr_iowait;
503
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         struct root_domain *rd;
506         struct sched_domain *sd;
507
508         unsigned long cpu_power;
509
510         unsigned char idle_at_tick;
511         /* For active balancing */
512         int post_schedule;
513         int active_balance;
514         int push_cpu;
515         struct cpu_stop_work active_balance_work;
516         /* cpu of this runqueue: */
517         int cpu;
518         int online;
519
520         unsigned long avg_load_per_task;
521
522         u64 rt_avg;
523         u64 age_stamp;
524         u64 idle_stamp;
525         u64 avg_idle;
526 #endif
527
528 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
529         u64 prev_irq_time;
530 #endif
531
532         /* calc_load related fields */
533         unsigned long calc_load_update;
534         long calc_load_active;
535
536 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         int hrtick_csd_pending;
539         struct call_single_data hrtick_csd;
540 #endif
541         struct hrtimer hrtick_timer;
542 #endif
543
544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
545         /* latency stats */
546         struct sched_info rq_sched_info;
547         unsigned long long rq_cpu_time;
548         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
549
550         /* sys_sched_yield() stats */
551         unsigned int yld_count;
552
553         /* schedule() stats */
554         unsigned int sched_switch;
555         unsigned int sched_count;
556         unsigned int sched_goidle;
557
558         /* try_to_wake_up() stats */
559         unsigned int ttwu_count;
560         unsigned int ttwu_local;
561 #endif
562
563 #ifdef CONFIG_SMP
564         struct task_struct *wake_list;
565 #endif
566 };
567
568 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
569
570
571 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
609  * with lockdep_is_held(&p->pi_lock) because cpu_cgroup_attach()
610  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
611  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct task_group *tg;
616         struct cgroup_subsys_state *css;
617
618         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
619                         lockdep_is_held(&p->pi_lock));
620         tg = container_of(css, struct task_group, css);
621
622         return autogroup_task_group(p, tg);
623 }
624
625 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
626 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
627 {
628 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
629         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
630         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
631 #endif
632
633 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
634         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
635         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
636 #endif
637 }
638
639 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
640
641 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
642 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
643 {
644         return NULL;
645 }
646
647 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
648
649 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
650
651 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
652 {
653         s64 delta;
654
655         if (rq->skip_clock_update > 0)
656                 return;
657
658         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
659         rq->clock += delta;
660         update_rq_clock_task(rq, delta);
661 }
662
663 /*
664  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
665  */
666 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
667 # define const_debug __read_mostly
668 #else
669 # define const_debug static const
670 #endif
671
672 /**
673  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
674  * @cpu: the processor in question.
675  *
676  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
677  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
678  */
679 int runqueue_is_locked(int cpu)
680 {
681         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
682 }
683
684 /*
685  * Debugging: various feature bits
686  */
687
688 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
689         __SCHED_FEAT_##name ,
690
691 enum {
692 #include "sched_features.h"
693 };
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
699
700 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
701 #include "sched_features.h"
702         0;
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
707 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
708         #name ,
709
710 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
711 #include "sched_features.h"
712         NULL
713 };
714
715 #undef SCHED_FEAT
716
717 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
718 {
719         int i;
720
721         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
722                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
723                         seq_puts(m, "NO_");
724                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
725         }
726         seq_puts(m, "\n");
727
728         return 0;
729 }
730
731 static ssize_t
732 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
733                 size_t cnt, loff_t *ppos)
734 {
735         char buf[64];
736         char *cmp;
737         int neg = 0;
738         int i;
739
740         if (cnt > 63)
741                 cnt = 63;
742
743         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
744                 return -EFAULT;
745
746         buf[cnt] = 0;
747         cmp = strstrip(buf);
748
749         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
750                 neg = 1;
751                 cmp += 3;
752         }
753
754         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
755                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
756                         if (neg)
757                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
758                         else
759                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
760                         break;
761                 }
762         }
763
764         if (!sched_feat_names[i])
765                 return -EINVAL;
766
767         *ppos += cnt;
768
769         return cnt;
770 }
771
772 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
773 {
774         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
775 }
776
777 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
778         .open           = sched_feat_open,
779         .write          = sched_feat_write,
780         .read           = seq_read,
781         .llseek         = seq_lseek,
782         .release        = single_release,
783 };
784
785 static __init int sched_init_debug(void)
786 {
787         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
788                         &sched_feat_fops);
789
790         return 0;
791 }
792 late_initcall(sched_init_debug);
793
794 #endif
795
796 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
797
798 /*
799  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
800  * Limited because this is done with IRQs disabled.
801  */
802 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
803
804 /*
805  * period over which we average the RT time consumption, measured
806  * in ms.
807  *
808  * default: 1s
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
811
812 /*
813  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
814  * default: 1s
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
817
818 static __read_mostly int scheduler_running;
819
820 /*
821  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
822  * default: 0.95s
823  */
824 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
825
826 static inline u64 global_rt_period(void)
827 {
828         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
829 }
830
831 static inline u64 global_rt_runtime(void)
832 {
833         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
834                 return RUNTIME_INF;
835
836         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
837 }
838
839 #ifndef prepare_arch_switch
840 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
841 #endif
842 #ifndef finish_arch_switch
843 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
844 #endif
845
846 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
847 {
848         return rq->curr == p;
849 }
850
851 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         return p->on_cpu;
855 #else
856         return task_current(rq, p);
857 #endif
858 }
859
860 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
861 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
862 {
863 #ifdef CONFIG_SMP
864         /*
865          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
866          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
867          * here.
868          */
869         next->on_cpu = 1;
870 #endif
871 }
872
873 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         /*
877          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
878          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
879          * finished.
880          */
881         smp_wmb();
882         prev->on_cpu = 0;
883 #endif
884 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
885         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
886         rq->lock.owner = current;
887 #endif
888         /*
889          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
890          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
891          * prev into current:
892          */
893         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
894
895         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
896 }
897
898 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
904          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
905          * here.
906          */
907         next->on_cpu = 1;
908 #endif
909 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
910         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
911 #else
912         raw_spin_unlock(&rq->lock);
913 #endif
914 }
915
916 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
917 {
918 #ifdef CONFIG_SMP
919         /*
920          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
921          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
922          * finished.
923          */
924         smp_wmb();
925         prev->on_cpu = 0;
926 #endif
927 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
928         local_irq_enable();
929 #endif
930 }
931 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
932
933 /*
934  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
935  */
936 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
942
943         for (;;) {
944                 rq = task_rq(p);
945                 raw_spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
954  */
955 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
956         __acquires(p->pi_lock)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         for (;;) {
962                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 raw_spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p)))
966                         return rq;
967                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
968                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         raw_spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void
979 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
980         __releases(rq->lock)
981         __releases(p->pi_lock)
982 {
983         raw_spin_unlock(&rq->lock);
984         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
985 }
986
987 /*
988  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
989  */
990 static struct rq *this_rq_lock(void)
991         __acquires(rq->lock)
992 {
993         struct rq *rq;
994
995         local_irq_disable();
996         rq = this_rq();
997         raw_spin_lock(&rq->lock);
998
999         return rq;
1000 }
1001
1002 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1003 /*
1004  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1005  *
1006  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1007  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1008  * reschedule event.
1009  *
1010  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1011  * rq->lock.
1012  */
1013
1014 /*
1015  * Use hrtick when:
1016  *  - enabled by features
1017  *  - hrtimer is actually high res
1018  */
1019 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1020 {
1021         if (!sched_feat(HRTICK))
1022                 return 0;
1023         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1024                 return 0;
1025         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1026 }
1027
1028 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1031                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * High-resolution timer tick.
1036  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1037  */
1038 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1039 {
1040         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1041
1042         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1043
1044         raw_spin_lock(&rq->lock);
1045         update_rq_clock(rq);
1046         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1047         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1048
1049         return HRTIMER_NORESTART;
1050 }
1051
1052 #ifdef CONFIG_SMP
1053 /*
1054  * called from hardirq (IPI) context
1055  */
1056 static void __hrtick_start(void *arg)
1057 {
1058         struct rq *rq = arg;
1059
1060         raw_spin_lock(&rq->lock);
1061         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1062         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1063         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Called to set the hrtick timer state.
1068  *
1069  * called with rq->lock held and irqs disabled
1070  */
1071 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1072 {
1073         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1074         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1075
1076         hrtimer_set_expires(timer, time);
1077
1078         if (rq == this_rq()) {
1079                 hrtimer_restart(timer);
1080         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1081                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1082                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1083         }
1084 }
1085
1086 static int
1087 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1088 {
1089         int cpu = (int)(long)hcpu;
1090
1091         switch (action) {
1092         case CPU_UP_CANCELED:
1093         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1094         case CPU_DOWN_PREPARE:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1096         case CPU_DEAD:
1097         case CPU_DEAD_FROZEN:
1098                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1099                 return NOTIFY_OK;
1100         }
1101
1102         return NOTIFY_DONE;
1103 }
1104
1105 static __init void init_hrtick(void)
1106 {
1107         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1108 }
1109 #else
1110 /*
1111  * Called to set the hrtick timer state.
1112  *
1113  * called with rq->lock held and irqs disabled
1114  */
1115 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1116 {
1117         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1118                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1119 }
1120
1121 static inline void init_hrtick(void)
1122 {
1123 }
1124 #endif /* CONFIG_SMP */
1125
1126 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1127 {
1128 #ifdef CONFIG_SMP
1129         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1130
1131         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1132         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1133         rq->hrtick_csd.info = rq;
1134 #endif
1135
1136         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1137         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1138 }
1139 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1140 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1141 {
1142 }
1143
1144 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1145 {
1146 }
1147
1148 static inline void init_hrtick(void)
1149 {
1150 }
1151 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152
1153 /*
1154  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1155  *
1156  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1157  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1158  * the target CPU.
1159  */
1160 #ifdef CONFIG_SMP
1161
1162 #ifndef tsk_is_polling
1163 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1164 #endif
1165
1166 static void resched_task(struct task_struct *p)
1167 {
1168         int cpu;
1169
1170         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1171
1172         if (test_tsk_need_resched(p))
1173                 return;
1174
1175         set_tsk_need_resched(p);
1176
1177         cpu = task_cpu(p);
1178         if (cpu == smp_processor_id())
1179                 return;
1180
1181         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1182         smp_mb();
1183         if (!tsk_is_polling(p))
1184                 smp_send_reschedule(cpu);
1185 }
1186
1187 static void resched_cpu(int cpu)
1188 {
1189         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1190         unsigned long flags;
1191
1192         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1193                 return;
1194         resched_task(cpu_curr(cpu));
1195         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1196 }
1197
1198 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1199 /*
1200  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1201  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1202  *
1203  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1204  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1205  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1206  */
1207 int get_nohz_timer_target(void)
1208 {
1209         int cpu = smp_processor_id();
1210         int i;
1211         struct sched_domain *sd;
1212
1213         rcu_read_lock();
1214         for_each_domain(cpu, sd) {
1215                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1216                         if (!idle_cpu(i)) {
1217                                 cpu = i;
1218                                 goto unlock;
1219                         }
1220                 }
1221         }
1222 unlock:
1223         rcu_read_unlock();
1224         return cpu;
1225 }
1226 /*
1227  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1228  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1229  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1230  * idle system the next event might even be infinite time into the
1231  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1232  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1233  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1234  * wheel for the next timer event.
1235  */
1236 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1237 {
1238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1239
1240         if (cpu == smp_processor_id())
1241                 return;
1242
1243         /*
1244          * This is safe, as this function is called with the timer
1245          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1246          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1247          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1248          * timer into account automatically.
1249          */
1250         if (rq->curr != rq->idle)
1251                 return;
1252
1253         /*
1254          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1255          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1256          * idle task through an additional NOOP schedule()
1257          */
1258         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1259
1260         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1261         smp_mb();
1262         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1263                 smp_send_reschedule(cpu);
1264 }
1265
1266 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1267
1268 static u64 sched_avg_period(void)
1269 {
1270         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1271 }
1272
1273 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1274 {
1275         s64 period = sched_avg_period();
1276
1277         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1278                 /*
1279                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1280                  * optimising this loop into a divmod call.
1281                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1282                  */
1283                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1284                 rq->age_stamp += period;
1285                 rq->rt_avg /= 2;
1286         }
1287 }
1288
1289 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1290 {
1291         rq->rt_avg += rt_delta;
1292         sched_avg_update(rq);
1293 }
1294
1295 #else /* !CONFIG_SMP */
1296 static void resched_task(struct task_struct *p)
1297 {
1298         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1299         set_tsk_need_resched(p);
1300 }
1301
1302 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1303 {
1304 }
1305
1306 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1307 {
1308 }
1309 #endif /* CONFIG_SMP */
1310
1311 #if BITS_PER_LONG == 32
1312 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1313 #else
1314 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1315 #endif
1316
1317 #define WMULT_SHIFT     32
1318
1319 /*
1320  * Shift right and round:
1321  */
1322 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1323
1324 /*
1325  * delta *= weight / lw
1326  */
1327 static unsigned long
1328 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1329                 struct load_weight *lw)
1330 {
1331         u64 tmp;
1332
1333         /*
1334          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1335          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1336          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1337          */
1338         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1339                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1340         else
1341                 tmp = (u64)delta_exec;
1342
1343         if (!lw->inv_weight) {
1344                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1345
1346                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1347                         lw->inv_weight = 1;
1348                 else if (unlikely(!w))
1349                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1350                 else
1351                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1352         }
1353
1354         /*
1355          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1356          */
1357         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1358                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1359                         WMULT_SHIFT/2);
1360         else
1361                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1362
1363         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1364 }
1365
1366 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1367 {
1368         lw->weight += inc;
1369         lw->inv_weight = 0;
1370 }
1371
1372 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1373 {
1374         lw->weight -= dec;
1375         lw->inv_weight = 0;
1376 }
1377
1378 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1379 {
1380         lw->weight = w;
1381         lw->inv_weight = 0;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1386  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1387  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1388  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1389  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1390  * slice expiry etc.
1391  */
1392
1393 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1394 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1395
1396 /*
1397  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1398  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1399  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1400  * that remained on nice 0.
1401  *
1402  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1403  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1404  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1405  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1406  * the relative distance between them is ~25%.)
1407  */
1408 static const int prio_to_weight[40] = {
1409  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1410  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1411  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1412  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1413  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1414  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1415  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1416  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1417 };
1418
1419 /*
1420  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1421  *
1422  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1423  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1424  * into multiplications:
1425  */
1426 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1427  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1428  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1429  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1430  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1431  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1432  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1433  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1434  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1435 };
1436
1437 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1438 enum cpuacct_stat_index {
1439         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1440         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1441
1442         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1443 };
1444
1445 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1446 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1447 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1448                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1449 #else
1450 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1451 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1452                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1453 #endif
1454
1455 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1456 {
1457         update_load_add(&rq->load, load);
1458 }
1459
1460 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1461 {
1462         update_load_sub(&rq->load, load);
1463 }
1464
1465 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1466 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1467
1468 /*
1469  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1470  * leaving it for the final time.
1471  */
1472 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1473 {
1474         struct task_group *parent, *child;
1475         int ret;
1476
1477         rcu_read_lock();
1478         parent = &root_task_group;
1479 down:
1480         ret = (*down)(parent, data);
1481         if (ret)
1482                 goto out_unlock;
1483         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1484                 parent = child;
1485                 goto down;
1486
1487 up:
1488                 continue;
1489         }
1490         ret = (*up)(parent, data);
1491         if (ret)
1492                 goto out_unlock;
1493
1494         child = parent;
1495         parent = parent->parent;
1496         if (parent)
1497                 goto up;
1498 out_unlock:
1499         rcu_read_unlock();
1500
1501         return ret;
1502 }
1503
1504 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1505 {
1506         return 0;
1507 }
1508 #endif
1509
1510 #ifdef CONFIG_SMP
1511 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1512 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1513 {
1514         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1519  * according to the scheduling class and "nice" value.
1520  *
1521  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1522  * balance conservatively.
1523  */
1524 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1525 {
1526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1527         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1528
1529         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1530                 return total;
1531
1532         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1533 }
1534
1535 /*
1536  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1537  * according to the scheduling class and "nice" value.
1538  */
1539 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1540 {
1541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1542         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1543
1544         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1545                 return total;
1546
1547         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1548 }
1549
1550 static unsigned long power_of(int cpu)
1551 {
1552         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1553 }
1554
1555 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1556
1557 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1558 {
1559         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1560         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1561
1562         if (nr_running)
1563                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1564         else
1565                 rq->avg_load_per_task = 0;
1566
1567         return rq->avg_load_per_task;
1568 }
1569
1570 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_h_load(long cpu)
1596 {
1597         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1598 }
1599
1600 #endif
1601
1602 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1603
1604 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1605
1606 /*
1607  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1608  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1609  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1610  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1611  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1612  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1613  */
1614 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1615         __releases(this_rq->lock)
1616         __acquires(busiest->lock)
1617         __acquires(this_rq->lock)
1618 {
1619         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1620         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1621
1622         return 1;
1623 }
1624
1625 #else
1626 /*
1627  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1628  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1629  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1630  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1631  * regardless of entry order into the function.
1632  */
1633 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1634         __releases(this_rq->lock)
1635         __acquires(busiest->lock)
1636         __acquires(this_rq->lock)
1637 {
1638         int ret = 0;
1639
1640         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1641                 if (busiest < this_rq) {
1642                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1643                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1644                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1645                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1646                         ret = 1;
1647                 } else
1648                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1649                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1650         }
1651         return ret;
1652 }
1653
1654 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1655
1656 /*
1657  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1658  */
1659 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660 {
1661         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1662                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1663                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1664                 BUG_ON(1);
1665         }
1666
1667         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1668 }
1669
1670 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1671         __releases(busiest->lock)
1672 {
1673         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1674         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1675 }
1676
1677 /*
1678  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1679  *
1680  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1681  * you need to do so manually before calling.
1682  */
1683 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1684         __acquires(rq1->lock)
1685         __acquires(rq2->lock)
1686 {
1687         BUG_ON(!irqs_disabled());
1688         if (rq1 == rq2) {
1689                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1690                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1691         } else {
1692                 if (rq1 < rq2) {
1693                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1694                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1695                 } else {
1696                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1697                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1698                 }
1699         }
1700 }
1701
1702 /*
1703  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1704  *
1705  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1706  * you need to do so manually after calling.
1707  */
1708 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1709         __releases(rq1->lock)
1710         __releases(rq2->lock)
1711 {
1712         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1713         if (rq1 != rq2)
1714                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1715         else
1716                 __release(rq2->lock);
1717 }
1718
1719 #else /* CONFIG_SMP */
1720
1721 /*
1722  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1723  *
1724  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1725  * you need to do so manually before calling.
1726  */
1727 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1728         __acquires(rq1->lock)
1729         __acquires(rq2->lock)
1730 {
1731         BUG_ON(!irqs_disabled());
1732         BUG_ON(rq1 != rq2);
1733         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1734         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1735 }
1736
1737 /*
1738  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1739  *
1740  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1741  * you need to do so manually after calling.
1742  */
1743 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1744         __releases(rq1->lock)
1745         __releases(rq2->lock)
1746 {
1747         BUG_ON(rq1 != rq2);
1748         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1749         __release(rq2->lock);
1750 }
1751
1752 #endif
1753
1754 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1755 static void update_sysctl(void);
1756 static int get_update_sysctl_factor(void);
1757 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1758
1759 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1760 {
1761         set_task_rq(p, cpu);
1762 #ifdef CONFIG_SMP
1763         /*
1764          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1765          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1766          * per-task data have been completed by this moment.
1767          */
1768         smp_wmb();
1769         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1770 #endif
1771 }
1772
1773 static const struct sched_class rt_sched_class;
1774
1775 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1776 #define for_each_class(class) \
1777    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1778
1779 #include "sched_stats.h"
1780
1781 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1782 {
1783         rq->nr_running++;
1784 }
1785
1786 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1787 {
1788         rq->nr_running--;
1789 }
1790
1791 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1792 {
1793         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1794         struct load_weight *load = &p->se.load;
1795
1796         /*
1797          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1798          */
1799         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1800                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1801                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1802                 return;
1803         }
1804
1805         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1806         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1807 }
1808
1809 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1810 {
1811         update_rq_clock(rq);
1812         sched_info_queued(p);
1813         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1814 }
1815
1816 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1817 {
1818         update_rq_clock(rq);
1819         sched_info_dequeued(p);
1820         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1821 }
1822
1823 /*
1824  * activate_task - move a task to the runqueue.
1825  */
1826 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1827 {
1828         if (task_contributes_to_load(p))
1829                 rq->nr_uninterruptible--;
1830
1831         enqueue_task(rq, p, flags);
1832         inc_nr_running(rq);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1837  */
1838 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1839 {
1840         if (task_contributes_to_load(p))
1841                 rq->nr_uninterruptible++;
1842
1843         dequeue_task(rq, p, flags);
1844         dec_nr_running(rq);
1845 }
1846
1847 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1848
1849 /*
1850  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1851  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1852  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1853  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1854  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1855  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1856  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1857  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1858  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1859  */
1860 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1861 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1862
1863 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1864 static int sched_clock_irqtime;
1865
1866 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1867 {
1868         sched_clock_irqtime = 1;
1869 }
1870
1871 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1872 {
1873         sched_clock_irqtime = 0;
1874 }
1875
1876 #ifndef CONFIG_64BIT
1877 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1878
1879 static inline void irq_time_write_begin(void)
1880 {
1881         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1882         smp_wmb();
1883 }
1884
1885 static inline void irq_time_write_end(void)
1886 {
1887         smp_wmb();
1888         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1889 }
1890
1891 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1892 {
1893         u64 irq_time;
1894         unsigned seq;
1895
1896         do {
1897                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1898                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1899                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1900         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1901
1902         return irq_time;
1903 }
1904 #else /* CONFIG_64BIT */
1905 static inline void irq_time_write_begin(void)
1906 {
1907 }
1908
1909 static inline void irq_time_write_end(void)
1910 {
1911 }
1912
1913 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1914 {
1915         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1916 }
1917 #endif /* CONFIG_64BIT */
1918
1919 /*
1920  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1921  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1922  */
1923 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1924 {
1925         unsigned long flags;
1926         s64 delta;
1927         int cpu;
1928
1929         if (!sched_clock_irqtime)
1930                 return;
1931
1932         local_irq_save(flags);
1933
1934         cpu = smp_processor_id();
1935         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1936         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1937
1938         irq_time_write_begin();
1939         /*
1940          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1941          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1942          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1943          * that do not consume any time, but still wants to run.
1944          */
1945         if (hardirq_count())
1946                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1947         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1948                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1949
1950         irq_time_write_end();
1951         local_irq_restore(flags);
1952 }
1953 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1954
1955 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1956 {
1957         s64 irq_delta;
1958
1959         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1960
1961         /*
1962          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1963          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1964          * {soft,}irq region.
1965          *
1966          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1967          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1968          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1969          * monotonic.
1970          *
1971          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1972          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1973          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1974          * atomic ops.
1975          */
1976         if (irq_delta > delta)
1977                 irq_delta = delta;
1978
1979         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1980         delta -= irq_delta;
1981         rq->clock_task += delta;
1982
1983         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1984                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1985 }
1986
1987 static int irqtime_account_hi_update(void)
1988 {
1989         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1990         unsigned long flags;
1991         u64 latest_ns;
1992         int ret = 0;
1993
1994         local_irq_save(flags);
1995         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1996         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1997                 ret = 1;
1998         local_irq_restore(flags);
1999         return ret;
2000 }
2001
2002 static int irqtime_account_si_update(void)
2003 {
2004         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2005         unsigned long flags;
2006         u64 latest_ns;
2007         int ret = 0;
2008
2009         local_irq_save(flags);
2010         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2011         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2012                 ret = 1;
2013         local_irq_restore(flags);
2014         return ret;
2015 }
2016
2017 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2018
2019 #define sched_clock_irqtime     (0)
2020
2021 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2022 {
2023         rq->clock_task += delta;
2024 }
2025
2026 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2027
2028 #include "sched_idletask.c"
2029 #include "sched_fair.c"
2030 #include "sched_rt.c"
2031 #include "sched_autogroup.c"
2032 #include "sched_stoptask.c"
2033 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2034 # include "sched_debug.c"
2035 #endif
2036
2037 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2038 {
2039         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2040         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2041
2042         if (stop) {
2043                 /*
2044                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2045                  * userspace knows about and won't get confused about.
2046                  *
2047                  * Also, it will make PI more or less work without too
2048                  * much confusion -- but then, stop work should not
2049                  * rely on PI working anyway.
2050                  */
2051                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2052
2053                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2054         }
2055
2056         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2057
2058         if (old_stop) {
2059                 /*
2060                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2061                  * it can die in pieces.
2062                  */
2063                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2064         }
2065 }
2066
2067 /*
2068  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2069  */
2070 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2071 {
2072         return p->static_prio;
2073 }
2074
2075 /*
2076  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2077  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2078  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2079  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2080  * estimator recalculates.
2081  */
2082 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2083 {
2084         int prio;
2085
2086         if (task_has_rt_policy(p))
2087                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2088         else
2089                 prio = __normal_prio(p);
2090         return prio;
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2095  * taken into account by the scheduler. This value might
2096  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2097  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2098  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2099  */
2100 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2101 {
2102         p->normal_prio = normal_prio(p);
2103         /*
2104          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2105          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2106          * to the normal priority:
2107          */
2108         if (!rt_prio(p->prio))
2109                 return p->normal_prio;
2110         return p->prio;
2111 }
2112
2113 /**
2114  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2115  * @p: the task in question.
2116  */
2117 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2118 {
2119         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2120 }
2121
2122 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2123                                        const struct sched_class *prev_class,
2124                                        int oldprio)
2125 {
2126         if (prev_class != p->sched_class) {
2127                 if (prev_class->switched_from)
2128                         prev_class->switched_from(rq, p);
2129                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2130         } else if (oldprio != p->prio)
2131                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2132 }
2133
2134 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2135 {
2136         const struct sched_class *class;
2137
2138         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2139                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2140         } else {
2141                 for_each_class(class) {
2142                         if (class == rq->curr->sched_class)
2143                                 break;
2144                         if (class == p->sched_class) {
2145                                 resched_task(rq->curr);
2146                                 break;
2147                         }
2148                 }
2149         }
2150
2151         /*
2152          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2153          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2154          */
2155         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2156                 rq->skip_clock_update = 1;
2157 }
2158
2159 #ifdef CONFIG_SMP
2160 /*
2161  * Is this task likely cache-hot:
2162  */
2163 static int
2164 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2165 {
2166         s64 delta;
2167
2168         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2169                 return 0;
2170
2171         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2172                 return 0;
2173
2174         /*
2175          * Buddy candidates are cache hot:
2176          */
2177         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2178                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2179                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2180                 return 1;
2181
2182         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2183                 return 1;
2184         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2185                 return 0;
2186
2187         delta = now - p->se.exec_start;
2188
2189         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2190 }
2191
2192 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2193 {
2194 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2195         /*
2196          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2197          * ttwu() will sort out the placement.
2198          */
2199         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2200                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2201
2202 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2203         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2204                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2205 #endif
2206 #endif
2207
2208         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2209
2210         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2211                 p->se.nr_migrations++;
2212                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2213         }
2214
2215         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2216 }
2217
2218 struct migration_arg {
2219         struct task_struct *task;
2220         int dest_cpu;
2221 };
2222
2223 static int migration_cpu_stop(void *data);
2224
2225 /*
2226  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2227  *
2228  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2229  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2230  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2231  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2232  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2233  * @p has remained unscheduled the whole time.
2234  *
2235  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2236  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2237  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2238  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2239  * waiting to become inactive.
2240  */
2241 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2242 {
2243         unsigned long flags;
2244         int running, on_rq;
2245         unsigned long ncsw;
2246         struct rq *rq;
2247
2248         for (;;) {
2249                 /*
2250                  * We do the initial early heuristics without holding
2251                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2252                  * the runqueue lock when things look like they will
2253                  * work out!
2254                  */
2255                 rq = task_rq(p);
2256
2257                 /*
2258                  * If the task is actively running on another CPU
2259                  * still, just relax and busy-wait without holding
2260                  * any locks.
2261                  *
2262                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2263                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2264                  * But we don't care, since "task_running()" will
2265                  * return false if the runqueue has changed and p
2266                  * is actually now running somewhere else!
2267                  */
2268                 while (task_running(rq, p)) {
2269                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2270                                 return 0;
2271                         cpu_relax();
2272                 }
2273
2274                 /*
2275                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2276                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2277                  * just go back and repeat.
2278                  */
2279                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2280                 trace_sched_wait_task(p);
2281                 running = task_running(rq, p);
2282                 on_rq = p->on_rq;
2283                 ncsw = 0;
2284                 if (!match_state || p->state == match_state)
2285                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2286                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2287
2288                 /*
2289                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2290                  */
2291                 if (unlikely(!ncsw))
2292                         break;
2293
2294                 /*
2295                  * Was it really running after all now that we
2296                  * checked with the proper locks actually held?
2297                  *
2298                  * Oops. Go back and try again..
2299                  */
2300                 if (unlikely(running)) {
2301                         cpu_relax();
2302                         continue;
2303                 }
2304
2305                 /*
2306                  * It's not enough that it's not actively running,
2307                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2308                  * preempted!
2309                  *
2310                  * So if it was still runnable (but just not actively
2311                  * running right now), it's preempted, and we should
2312                  * yield - it could be a while.
2313                  */
2314                 if (unlikely(on_rq)) {
2315                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2316
2317                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2318                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2319                         continue;
2320                 }
2321
2322                 /*
2323                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2324                  * runnable, which means that it will never become
2325                  * running in the future either. We're all done!
2326                  */
2327                 break;
2328         }
2329
2330         return ncsw;
2331 }
2332
2333 /***
2334  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2335  * @p: the to-be-kicked thread
2336  *
2337  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2338  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2339  *
2340  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2341  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2342  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2343  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2344  * achieved as well.
2345  */
2346 void kick_process(struct task_struct *p)
2347 {
2348         int cpu;
2349
2350         preempt_disable();
2351         cpu = task_cpu(p);
2352         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2353                 smp_send_reschedule(cpu);
2354         preempt_enable();
2355 }
2356 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2357 #endif /* CONFIG_SMP */
2358
2359 #ifdef CONFIG_SMP
2360 /*
2361  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2362  */
2363 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2364 {
2365         int dest_cpu;
2366         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2367
2368         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2369         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2370                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2371                         return dest_cpu;
2372
2373         /* Any allowed, online CPU? */
2374         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2375         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2376                 return dest_cpu;
2377
2378         /* No more Mr. Nice Guy. */
2379         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2380         /*
2381          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2382          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2383          * leave kernel.
2384          */
2385         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2386                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2387                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2388         }
2389
2390         return dest_cpu;
2391 }
2392
2393 /*
2394  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2395  */
2396 static inline
2397 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2398 {
2399         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2400
2401         /*
2402          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2403          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2404          * cpu.
2405          *
2406          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2407          *
2408          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2409          *   not worry about this generic constraint ]
2410          */
2411         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2412                      !cpu_online(cpu)))
2413                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2414
2415         return cpu;
2416 }
2417
2418 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2419 {
2420         s64 diff = sample - *avg;
2421         *avg += diff >> 3;
2422 }
2423 #endif
2424
2425 static void
2426 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2427 {
2428 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2429         struct rq *rq = this_rq();
2430
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         int this_cpu = smp_processor_id();
2433
2434         if (cpu == this_cpu) {
2435                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2436                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2437         } else {
2438                 struct sched_domain *sd;
2439
2440                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2441                 rcu_read_lock();
2442                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2443                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2444                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2445                                 break;
2446                         }
2447                 }
2448                 rcu_read_unlock();
2449         }
2450 #endif /* CONFIG_SMP */
2451
2452         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2453         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2454
2455         if (wake_flags & WF_SYNC)
2456                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2457
2458         if (cpu != task_cpu(p))
2459                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2460
2461 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2462 }
2463
2464 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2465 {
2466         activate_task(rq, p, en_flags);
2467         p->on_rq = 1;
2468
2469         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2470         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2471                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2472 }
2473
2474 /*
2475  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2476  */
2477 static void
2478 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2479 {
2480         trace_sched_wakeup(p, true);
2481         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2482
2483         p->state = TASK_RUNNING;
2484 #ifdef CONFIG_SMP
2485         if (p->sched_class->task_woken)
2486                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2487
2488         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2489                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2490                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2491
2492                 if (delta > max)
2493                         rq->avg_idle = max;
2494                 else
2495                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2496                 rq->idle_stamp = 0;
2497         }
2498 #endif
2499 }
2500
2501 static void
2502 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2503 {
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505         if (p->sched_contributes_to_load)
2506                 rq->nr_uninterruptible--;
2507 #endif
2508
2509         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2510         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2511 }
2512
2513 /*
2514  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2515  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2516  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2517  * the task is still ->on_rq.
2518  */
2519 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2520 {
2521         struct rq *rq;
2522         int ret = 0;
2523
2524         rq = __task_rq_lock(p);
2525         if (p->on_rq) {
2526                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2527                 ret = 1;
2528         }
2529         __task_rq_unlock(rq);
2530
2531         return ret;
2532 }
2533
2534 #ifdef CONFIG_SMP
2535 static void sched_ttwu_pending(void)
2536 {
2537         struct rq *rq = this_rq();
2538         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2539
2540         if (!list)
2541                 return;
2542
2543         raw_spin_lock(&rq->lock);
2544
2545         while (list) {
2546                 struct task_struct *p = list;
2547                 list = list->wake_entry;
2548                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2549         }
2550
2551         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2552 }
2553
2554 void scheduler_ipi(void)
2555 {
2556         sched_ttwu_pending();
2557 }
2558
2559 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2560 {
2561         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2562         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2563
2564         for (;;) {
2565                 struct task_struct *old = next;
2566
2567                 p->wake_entry = next;
2568                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2569                 if (next == old)
2570                         break;
2571         }
2572
2573         if (!next)
2574                 smp_send_reschedule(cpu);
2575 }
2576
2577 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2578 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2579 {
2580         struct rq *rq;
2581         int ret = 0;
2582
2583         rq = __task_rq_lock(p);
2584         if (p->on_cpu) {
2585                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2586                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2587                 ret = 1;
2588         }
2589         __task_rq_unlock(rq);
2590
2591         return ret;
2592
2593 }
2594 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2595 #endif /* CONFIG_SMP */
2596
2597 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2598 {
2599         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2600
2601 #if defined(CONFIG_SMP)
2602         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2603                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2604                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2605                 return;
2606         }
2607 #endif
2608
2609         raw_spin_lock(&rq->lock);
2610         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2611         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2612 }
2613
2614 /**
2615  * try_to_wake_up - wake up a thread
2616  * @p: the thread to be awakened
2617  * @state: the mask of task states that can be woken
2618  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2619  *
2620  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2621  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2622  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2623  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2624  * runnable without the overhead of this.
2625  *
2626  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2627  * or @state didn't match @p's state.
2628  */
2629 static int
2630 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2631 {
2632         unsigned long flags;
2633         int cpu, success = 0;
2634
2635         smp_wmb();
2636         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2637         if (!(p->state & state))
2638                 goto out;
2639
2640         success = 1; /* we're going to change ->state */
2641         cpu = task_cpu(p);
2642
2643         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2644                 goto stat;
2645
2646 #ifdef CONFIG_SMP
2647         /*
2648          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2649          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2650          */
2651         while (p->on_cpu) {
2652 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2653                 /*
2654                  * In case the architecture enables interrupts in
2655                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2656                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2657                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2658                  * remote wakeup.
2659                  */
2660                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2661                         goto stat;
2662 #else
2663                 cpu_relax();
2664 #endif
2665         }
2666         /*
2667          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2668          */
2669         smp_rmb();
2670
2671         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2672         p->state = TASK_WAKING;
2673
2674         if (p->sched_class->task_waking)
2675                 p->sched_class->task_waking(p);
2676
2677         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2678         if (task_cpu(p) != cpu)
2679                 set_task_cpu(p, cpu);
2680 #endif /* CONFIG_SMP */
2681
2682         ttwu_queue(p, cpu);
2683 stat:
2684         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2685 out:
2686         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2687
2688         return success;
2689 }
2690
2691 /**
2692  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2693  * @p: the thread to be awakened
2694  *
2695  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2696  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2697  * the current task.
2698  */
2699 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2700 {
2701         struct rq *rq = task_rq(p);
2702
2703         BUG_ON(rq != this_rq());
2704         BUG_ON(p == current);
2705         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2706
2707         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2708                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2709                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2710                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2711         }
2712
2713         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2714                 goto out;
2715
2716         if (!p->on_rq)
2717                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2718
2719         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2720         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2721 out:
2722         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2723 }
2724
2725 /**
2726  * wake_up_process - Wake up a specific process
2727  * @p: The process to be woken up.
2728  *
2729  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2730  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2731  * running.
2732  *
2733  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2734  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2735  */
2736 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2737 {
2738         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2741
2742 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2743 {
2744         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2745 }
2746
2747 /*
2748  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2749  * p is forked by current.
2750  *
2751  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2752  */
2753 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2754 {
2755         p->on_rq                        = 0;
2756
2757         p->se.on_rq                     = 0;
2758         p->se.exec_start                = 0;
2759         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2760         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2761         p->se.nr_migrations             = 0;
2762         p->se.vruntime                  = 0;
2763         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2764
2765 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2766         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2767 #endif
2768
2769         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2770
2771 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2772         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2773 #endif
2774 }
2775
2776 /*
2777  * fork()/clone()-time setup:
2778  */
2779 void sched_fork(struct task_struct *p)
2780 {
2781         unsigned long flags;
2782         int cpu = get_cpu();
2783
2784         __sched_fork(p);
2785         /*
2786          * We mark the process as running here. This guarantees that
2787          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2788          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2789          */
2790         p->state = TASK_RUNNING;
2791
2792         /*
2793          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2794          */
2795         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2796                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2797                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2798                         p->normal_prio = p->static_prio;
2799                 }
2800
2801                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2802                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2803                         p->normal_prio = p->static_prio;
2804                         set_load_weight(p);
2805                 }
2806
2807                 /*
2808                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2809                  * fulfilled its duty:
2810                  */
2811                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2812         }
2813
2814         /*
2815          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2816          */
2817         p->prio = current->normal_prio;
2818
2819         if (!rt_prio(p->prio))
2820                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2821
2822         if (p->sched_class->task_fork)
2823                 p->sched_class->task_fork(p);
2824
2825         /*
2826          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2827          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2828          * is ran before sched_fork().
2829          *
2830          * Silence PROVE_RCU.
2831          */
2832         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2833         set_task_cpu(p, cpu);
2834         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2835
2836 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2837         if (likely(sched_info_on()))
2838                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2839 #endif
2840 #if defined(CONFIG_SMP)
2841         p->on_cpu = 0;
2842 #endif
2843 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2844         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2845         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2846 #endif
2847 #ifdef CONFIG_SMP
2848         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2849 #endif
2850
2851         put_cpu();
2852 }
2853
2854 /*
2855  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2856  *
2857  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2858  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2859  * on the runqueue and wakes it.
2860  */
2861 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2862 {
2863         unsigned long flags;
2864         struct rq *rq;
2865
2866         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2867 #ifdef CONFIG_SMP
2868         /*
2869          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2870          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2871          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2872          */
2873         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2874 #endif
2875
2876         rq = __task_rq_lock(p);
2877         activate_task(rq, p, 0);
2878         p->on_rq = 1;
2879         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2880         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2881 #ifdef CONFIG_SMP
2882         if (p->sched_class->task_woken)
2883                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2884 #endif
2885         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2886 }
2887
2888 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2889
2890 /**
2891  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2892  * @notifier: notifier struct to register
2893  */
2894 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2895 {
2896         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2897 }
2898 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2899
2900 /**
2901  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2902  * @notifier: notifier struct to unregister
2903  *
2904  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2905  */
2906 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2907 {
2908         hlist_del(&notifier->link);
2909 }
2910 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2911
2912 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2913 {
2914         struct preempt_notifier *notifier;
2915         struct hlist_node *node;
2916
2917         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2918                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2919 }
2920
2921 static void
2922 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2923                                  struct task_struct *next)
2924 {
2925         struct preempt_notifier *notifier;
2926         struct hlist_node *node;
2927
2928         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2929                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2930 }
2931
2932 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2933
2934 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2935 {
2936 }
2937
2938 static void
2939 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2940                                  struct task_struct *next)
2941 {
2942 }
2943
2944 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2945
2946 /**
2947  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2948  * @rq: the runqueue preparing to switch
2949  * @prev: the current task that is being switched out
2950  * @next: the task we are going to switch to.
2951  *
2952  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2953  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2954  * switch.
2955  *
2956  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2957  * hooks.
2958  */
2959 static inline void
2960 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2961                     struct task_struct *next)
2962 {
2963         sched_info_switch(prev, next);
2964         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2965         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2966         prepare_lock_switch(rq, next);
2967         prepare_arch_switch(next);
2968         trace_sched_switch(prev, next);
2969 }
2970
2971 /**
2972  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2973  * @rq: runqueue associated with task-switch
2974  * @prev: the thread we just switched away from.
2975  *
2976  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2977  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2978  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2979  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2980  *
2981  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2982  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2983  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2984  * details.)
2985  */
2986 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2987         __releases(rq->lock)
2988 {
2989         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2990         long prev_state;
2991
2992         rq->prev_mm = NULL;
2993
2994         /*
2995          * A task struct has one reference for the use as "current".
2996          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2997          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2998          * the scheduled task must drop that reference.
2999          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3000          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3001          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3002          * be dropped twice.
3003          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3004          */
3005         prev_state = prev->state;
3006         finish_arch_switch(prev);
3007 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3008         local_irq_disable();
3009 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3010         perf_event_task_sched_in(current);
3011 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3012         local_irq_enable();
3013 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3014         finish_lock_switch(rq, prev);
3015
3016         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3017         if (mm)
3018                 mmdrop(mm);
3019         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3020                 /*
3021                  * Remove function-return probe instances associated with this
3022                  * task and put them back on the free list.
3023                  */
3024                 kprobe_flush_task(prev);
3025                 put_task_struct(prev);
3026         }
3027 }
3028
3029 #ifdef CONFIG_SMP
3030
3031 /* assumes rq->lock is held */
3032 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3033 {
3034         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3035                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3036 }
3037
3038 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3039 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3040 {
3041         if (rq->post_schedule) {
3042                 unsigned long flags;
3043
3044                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3045                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3046                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3047                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3048
3049                 rq->post_schedule = 0;
3050         }
3051 }
3052
3053 #else
3054
3055 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3056 {
3057 }
3058
3059 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3060 {
3061 }
3062
3063 #endif
3064
3065 /**
3066  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3067  * @prev: the thread we just switched away from.
3068  */
3069 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3070         __releases(rq->lock)
3071 {
3072         struct rq *rq = this_rq();
3073
3074         finish_task_switch(rq, prev);
3075
3076         /*
3077          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3078          * task_switch?
3079          */
3080         post_schedule(rq);
3081
3082 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3083         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3084         preempt_enable();
3085 #endif
3086         if (current->set_child_tid)
3087                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3088 }
3089
3090 /*
3091  * context_switch - switch to the new MM and the new
3092  * thread's register state.
3093  */
3094 static inline void
3095 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3096                struct task_struct *next)
3097 {
3098         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3099
3100         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3101
3102         mm = next->mm;
3103         oldmm = prev->active_mm;
3104         /*
3105          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3106          * combine the page table reload and the switch backend into
3107          * one hypercall.
3108          */
3109         arch_start_context_switch(prev);
3110
3111         if (!mm) {
3112                 next->active_mm = oldmm;
3113                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3114                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3115         } else
3116                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3117
3118         if (!prev->mm) {
3119                 prev->active_mm = NULL;
3120                 rq->prev_mm = oldmm;
3121         }
3122         /*
3123          * Since the runqueue lock will be released by the next
3124          * task (which is an invalid locking op but in the case
3125          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3126          * do an early lockdep release here:
3127          */
3128 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3129         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3130 #endif
3131
3132         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3133         switch_to(prev, next, prev);
3134
3135         barrier();
3136         /*
3137          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3138          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3139          * frame will be invalid.
3140          */
3141         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3142 }
3143
3144 /*
3145  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3146  *
3147  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3148  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3149  * number of context switches performed since bootup.
3150  */
3151 unsigned long nr_running(void)
3152 {
3153         unsigned long i, sum = 0;
3154
3155         for_each_online_cpu(i)
3156                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3157
3158         return sum;
3159 }
3160
3161 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3162 {
3163         unsigned long i, sum = 0;
3164
3165         for_each_possible_cpu(i)
3166                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3167
3168         /*
3169          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3170          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3171          */
3172         if (unlikely((long)sum < 0))
3173                 sum = 0;
3174
3175         return sum;
3176 }
3177
3178 unsigned long long nr_context_switches(void)
3179 {
3180         int i;
3181         unsigned long long sum = 0;
3182
3183         for_each_possible_cpu(i)
3184                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3185
3186         return sum;
3187 }
3188
3189 unsigned long nr_iowait(void)
3190 {
3191         unsigned long i, sum = 0;
3192
3193         for_each_possible_cpu(i)
3194                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3195
3196         return sum;
3197 }
3198
3199 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3200 {
3201         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3202         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3203 }
3204
3205 unsigned long this_cpu_load(void)
3206 {
3207         struct rq *this = this_rq();
3208         return this->cpu_load[0];
3209 }
3210
3211
3212 /* Variables and functions for calc_load */
3213 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3214 static unsigned long calc_load_update;
3215 unsigned long avenrun[3];
3216 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3217
3218 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3219 {
3220         long nr_active, delta = 0;
3221
3222         nr_active = this_rq->nr_running;
3223         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3224
3225         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3226                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3227                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3228         }
3229
3230         return delta;
3231 }
3232
3233 static unsigned long
3234 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3235 {
3236         load *= exp;
3237         load += active * (FIXED_1 - exp);
3238         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3239         return load >> FSHIFT;
3240 }
3241
3242 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3243 /*
3244  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3245  *
3246  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3247  */
3248 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3249
3250 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3251 {
3252         long delta;
3253
3254         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3255         if (delta)
3256                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3257 }
3258
3259 static long calc_load_fold_idle(void)
3260 {
3261         long delta = 0;
3262
3263         /*
3264          * Its got a race, we don't care...
3265          */
3266         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3267                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3268
3269         return delta;
3270 }
3271
3272 /**
3273  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3274  *
3275  * @x:         base of the power
3276  * @frac_bits: fractional bits of @x
3277  * @n:         power to raise @x to.
3278  *
3279  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3280  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3281  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3282  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3283  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3284  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3285  * vector.
3286  */
3287 static unsigned long
3288 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3289 {
3290         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3291
3292         if (n) for (;;) {
3293                 if (n & 1) {
3294                         result *= x;
3295                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3296                         result >>= frac_bits;
3297                 }
3298                 n >>= 1;
3299                 if (!n)
3300                         break;
3301                 x *= x;
3302                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3303                 x >>= frac_bits;
3304         }
3305
3306         return result;
3307 }
3308
3309 /*
3310  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3311  *
3312  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3313  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3314  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3315  *
3316  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3317  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3318  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3319  *
3320  *  ...
3321  *
3322  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3323  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3324  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3325  *
3326  * [1] application of the geometric series:
3327  *
3328  *              n         1 - x^(n+1)
3329  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3330  *             i=0          1 - x
3331  */
3332 static unsigned long
3333 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3334             unsigned long active, unsigned int n)
3335 {
3336
3337         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3338 }
3339
3340 /*
3341  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3342  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3343  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3344  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3345  *
3346  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3347  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3348  */
3349 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3350 {
3351         long delta, active, n;
3352
3353         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3354                 return;
3355
3356         /*
3357          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3358          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3359          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3360          * due to NO_HZ.
3361          */
3362         delta = calc_load_fold_idle();
3363         if (delta)
3364                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3365
3366         /*
3367          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3368          */
3369         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3370                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3371
3372                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3373                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3374
3375                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3376                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3377                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3378
3379                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3380         }
3381
3382         /*
3383          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3384          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3385          * which comes after this will take care of that.
3386          *
3387          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3388          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3389          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3390          * pick up the final one.
3391          */
3392 }
3393 #else
3394 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3395 {
3396 }
3397
3398 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3399 {
3400         return 0;
3401 }
3402
3403 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3404 {
3405 }
3406 #endif
3407
3408 /**
3409  * get_avenrun - get the load average array
3410  * @loads:      pointer to dest load array
3411  * @offset:     offset to add
3412  * @shift:      shift count to shift the result left
3413  *
3414  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3415  */
3416 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3417 {
3418         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3419         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3420         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3421 }
3422
3423 /*
3424  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3425  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3426  */
3427 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3428 {
3429         long active;
3430
3431         calc_global_nohz(ticks);
3432
3433         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3434                 return;
3435
3436         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3437         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3438
3439         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3440         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3441         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3442
3443         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3444 }
3445
3446 /*
3447  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3448  * active count.
3449  */
3450 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3451 {
3452         long delta;
3453
3454         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3455                 return;
3456
3457         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3458         delta += calc_load_fold_idle();
3459         if (delta)
3460                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3461
3462         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3463 }
3464
3465 /*
3466  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3467  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3468  *
3469  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3470  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3471  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3472  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3473  *
3474  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3475  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3476  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3477  *
3478  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3479  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3480  * particular idx is approximated to be zero.
3481  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3482  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3483  * based on 128 point scale.
3484  * Example:
3485  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3486  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3487  *
3488  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3489  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3490  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3491  */
3492 #define DEGRADE_SHIFT           7
3493 static const unsigned char
3494                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3495 static const unsigned char
3496                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3497                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3498                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3499                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3500                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3501                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3502
3503 /*
3504  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3505  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3506  * adding any new load.
3507  */
3508 static unsigned long
3509 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3510 {
3511         int j = 0;
3512
3513         if (!missed_updates)
3514                 return load;
3515
3516         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3517                 return 0;
3518
3519         if (idx == 1)
3520                 return load >> missed_updates;
3521
3522         while (missed_updates) {
3523                 if (missed_updates % 2)
3524                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3525
3526                 missed_updates >>= 1;
3527                 j++;
3528         }
3529         return load;
3530 }
3531
3532 /*
3533  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3534  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3535  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3536  */
3537 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3538 {
3539         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3540         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3541         unsigned long pending_updates;
3542         int i, scale;
3543
3544         this_rq->nr_load_updates++;
3545
3546         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3547         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3548                 return;
3549
3550         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3551         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3552
3553         /* Update our load: */
3554         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3555         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3556                 unsigned long old_load, new_load;
3557
3558                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3559
3560                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3561                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3562                 new_load = this_load;
3563                 /*
3564                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3565                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3566                  * example.
3567                  */
3568                 if (new_load > old_load)
3569                         new_load += scale - 1;
3570
3571                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3572         }
3573
3574         sched_avg_update(this_rq);
3575 }
3576
3577 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3578 {
3579         update_cpu_load(this_rq);
3580
3581         calc_load_account_active(this_rq);
3582 }
3583
3584 #ifdef CONFIG_SMP
3585
3586 /*
3587  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3588  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3589  */
3590 void sched_exec(void)
3591 {
3592         struct task_struct *p = current;
3593         unsigned long flags;
3594         int dest_cpu;
3595
3596         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3597         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3598         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3599                 goto unlock;
3600
3601         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3602                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3603
3604                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3605                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3606                 return;
3607         }
3608 unlock:
3609         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3610 }
3611
3612 #endif
3613
3614 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3615
3616 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3617
3618 /*
3619  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3620  * @p in case that task is currently running.
3621  *
3622  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3623  */
3624 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3625 {
3626         u64 ns = 0;
3627
3628         if (task_current(rq, p)) {
3629                 update_rq_clock(rq);
3630                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3631                 if ((s64)ns < 0)
3632                         ns = 0;
3633         }
3634
3635         return ns;
3636 }
3637
3638 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3639 {
3640         unsigned long flags;
3641         struct rq *rq;
3642         u64 ns = 0;
3643
3644         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3645         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3646         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3647
3648         return ns;
3649 }
3650
3651 /*
3652  * Return accounted runtime for the task.
3653  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3654  * pending runtime that have not been accounted yet.
3655  */
3656 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3657 {
3658         unsigned long flags;
3659         struct rq *rq;
3660         u64 ns = 0;
3661
3662         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3663         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3664         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3665
3666         return ns;
3667 }
3668
3669 /*
3670  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3671  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3672  * pending runtime that have not been accounted yet.
3673  *
3674  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3675  * so the return value not includes other pending runtime that other
3676  * running tasks might have.
3677  */
3678 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3679 {
3680         struct task_cputime totals;
3681         unsigned long flags;
3682         struct rq *rq;
3683         u64 ns;
3684
3685         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3686         thread_group_cputime(p, &totals);
3687         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3688         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3689
3690         return ns;
3691 }
3692
3693 /*
3694  * Account user cpu time to a process.
3695  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3696  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3697  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3698  */
3699 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3700                        cputime_t cputime_scaled)
3701 {
3702         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3703         cputime64_t tmp;
3704
3705         /* Add user time to process. */
3706         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3707         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3708         account_group_user_time(p, cputime);
3709
3710         /* Add user time to cpustat. */
3711         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3712         if (TASK_NICE(p) > 0)
3713                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3714         else
3715                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3716
3717         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3718         /* Account for user time used */
3719         acct_update_integrals(p);
3720 }
3721
3722 /*
3723  * Account guest cpu time to a process.
3724  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3725  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3726  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3727  */
3728 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3729                                cputime_t cputime_scaled)
3730 {
3731         cputime64_t tmp;
3732         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3733
3734         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3735
3736         /* Add guest time to process. */
3737         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3738         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3739         account_group_user_time(p, cputime);
3740         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3741
3742         /* Add guest time to cpustat. */
3743         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3744                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3745                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3746         } else {
3747                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3748                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3749         }
3750 }
3751
3752 /*
3753  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3754  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3755  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3756  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3757  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3758  */
3759 static inline
3760 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3761                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3762 {
3763         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3764
3765         /* Add system time to process. */
3766         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3767         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3768         account_group_system_time(p, cputime);
3769
3770         /* Add system time to cpustat. */
3771         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3772         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3773
3774         /* Account for system time used */
3775         acct_update_integrals(p);
3776 }
3777
3778 /*
3779  * Account system cpu time to a process.
3780  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3781  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3782  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3783  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3784  */
3785 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3786                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3787 {
3788         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3789         cputime64_t *target_cputime64;
3790
3791         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3792                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3793                 return;
3794         }
3795
3796         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3797                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3798         else if (in_serving_softirq())
3799                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3800         else
3801                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3802
3803         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3804 }
3805
3806 /*
3807  * Account for involuntary wait time.
3808  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3809  */
3810 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3811 {
3812         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3813         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3814
3815         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3816 }
3817
3818 /*
3819  * Account for idle time.
3820  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3821  */
3822 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3823 {
3824         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3825         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3826         struct rq *rq = this_rq();
3827
3828         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3829                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3830         else
3831                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3832 }
3833
3834 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3835
3836 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3837 /*
3838  * Account a tick to a process and cpustat
3839  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3840  * @user_tick: is the tick from userspace
3841  * @rq: the pointer to rq
3842  *
3843  * Tick demultiplexing follows the order
3844  * - pending hardirq update
3845  * - pending softirq update
3846  * - user_time
3847  * - idle_time
3848  * - system time
3849  *   - check for guest_time
3850  *   - else account as system_time
3851  *
3852  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3853  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3854  * opportunity to update it solely in system time.
3855  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3856  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3857  */
3858 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3859                                                 struct rq *rq)
3860 {
3861         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3862         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3863         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3864
3865         if (irqtime_account_hi_update()) {
3866                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3867         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3868                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3869         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3870                 /*
3871                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3872                  * So, we have to handle it separately here.
3873                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3874                  */
3875                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3876                                         &cpustat->softirq);
3877         } else if (user_tick) {
3878                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3879         } else if (p == rq->idle) {
3880                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3881         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3882                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3883         } else {
3884                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3885                                         &cpustat->system);
3886         }
3887 }
3888
3889 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3890 {
3891         int i;
3892         struct rq *rq = this_rq();
3893
3894         for (i = 0; i < ticks; i++)
3895                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3896 }
3897 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3898 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3899 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3900                                                 struct rq *rq) {}
3901 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3902
3903 /*
3904  * Account a single tick of cpu time.
3905  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3906  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3907  */
3908 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3909 {
3910         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3911         struct rq *rq = this_rq();
3912
3913         if (sched_clock_irqtime) {
3914                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3915                 return;
3916         }
3917
3918         if (user_tick)
3919                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3920         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3921                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3922                                     one_jiffy_scaled);
3923         else
3924                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3925 }
3926
3927 /*
3928  * Account multiple ticks of steal time.
3929  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3930  * @ticks: number of stolen ticks
3931  */
3932 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3933 {
3934         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3935 }
3936
3937 /*
3938  * Account multiple ticks of idle time.
3939  * @ticks: number of stolen ticks
3940  */
3941 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3942 {
3943
3944         if (sched_clock_irqtime) {
3945                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3946                 return;
3947         }
3948
3949         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3950 }
3951
3952 #endif
3953
3954 /*
3955  * Use precise platform statistics if available:
3956  */
3957 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3958 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3959 {
3960         *ut = p->utime;
3961         *st = p->stime;
3962 }
3963
3964 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3965 {
3966         struct task_cputime cputime;
3967
3968         thread_group_cputime(p, &cputime);
3969
3970         *ut = cputime.utime;
3971         *st = cputime.stime;
3972 }
3973 #else
3974
3975 #ifndef nsecs_to_cputime
3976 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3977 #endif
3978
3979 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3980 {
3981         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3982
3983         /*
3984          * Use CFS's precise accounting:
3985          */
3986         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3987
3988         if (total) {
3989                 u64 temp = rtime;
3990
3991                 temp *= utime;
3992                 do_div(temp, total);
3993                 utime = (cputime_t)temp;
3994         } else
3995                 utime = rtime;
3996
3997         /*
3998          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3999          */
4000         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4001         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4002
4003         *ut = p->prev_utime;
4004         *st = p->prev_stime;
4005 }
4006
4007 /*
4008  * Must be called with siglock held.
4009  */
4010 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4011 {
4012         struct signal_struct *sig = p->signal;
4013         struct task_cputime cputime;
4014         cputime_t rtime, utime, total;
4015
4016         thread_group_cputime(p, &cputime);
4017
4018         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4019         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4020
4021         if (total) {
4022                 u64 temp = rtime;
4023
4024                 temp *= cputime.utime;
4025                 do_div(temp, total);
4026                 utime = (cputime_t)temp;
4027         } else
4028                 utime = rtime;
4029
4030         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4031         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4032                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4033
4034         *ut = sig->prev_utime;
4035         *st = sig->prev_stime;
4036 }
4037 #endif
4038
4039 /*
4040  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4041  * We call it with interrupts disabled.
4042  */
4043 void scheduler_tick(void)
4044 {
4045         int cpu = smp_processor_id();
4046         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4047         struct task_struct *curr = rq->curr;
4048
4049         sched_clock_tick();
4050
4051         raw_spin_lock(&rq->lock);
4052         update_rq_clock(rq);
4053         update_cpu_load_active(rq);
4054         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4055         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4056
4057         perf_event_task_tick();
4058
4059 #ifdef CONFIG_SMP
4060         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4061         trigger_load_balance(rq, cpu);
4062 #endif
4063 }
4064
4065 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4066 {
4067         if (in_lock_functions(addr)) {
4068                 addr = CALLER_ADDR2;
4069                 if (in_lock_functions(addr))
4070                         addr = CALLER_ADDR3;
4071         }
4072         return addr;
4073 }
4074
4075 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4076                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4077
4078 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4079 {
4080 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4081         /*
4082          * Underflow?
4083          */
4084         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4085                 return;
4086 #endif
4087         preempt_count() += val;
4088 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4089         /*
4090          * Spinlock count overflowing soon?
4091          */
4092         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4093                                 PREEMPT_MASK - 10);
4094 #endif
4095         if (preempt_count() == val)
4096                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4097 }
4098 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4099
4100 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4101 {
4102 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4103         /*
4104          * Underflow?
4105          */
4106         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4107                 return;
4108         /*
4109          * Is the spinlock portion underflowing?
4110          */
4111         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4112                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4113                 return;
4114 #endif
4115
4116         if (preempt_count() == val)
4117                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4118         preempt_count() -= val;
4119 }
4120 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4121
4122 #endif
4123
4124 /*
4125  * Print scheduling while atomic bug:
4126  */
4127 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4128 {
4129         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4130
4131         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4132                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4133
4134         debug_show_held_locks(prev);
4135         print_modules();
4136         if (irqs_disabled())
4137                 print_irqtrace_events(prev);
4138
4139         if (regs)
4140                 show_regs(regs);
4141         else
4142                 dump_stack();
4143 }
4144
4145 /*
4146  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4147  */
4148 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4149 {
4150         /*
4151          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4152          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4153          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4154          */
4155         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4156                 __schedule_bug(prev);
4157
4158         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4159
4160         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4161 }
4162
4163 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4164 {
4165         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4166                 update_rq_clock(rq);
4167         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4168 }
4169
4170 /*
4171  * Pick up the highest-prio task:
4172  */
4173 static inline struct task_struct *
4174 pick_next_task(struct rq *rq)
4175 {
4176         const struct sched_class *class;
4177         struct task_struct *p;
4178
4179         /*
4180          * Optimization: we know that if all tasks are in
4181          * the fair class we can call that function directly:
4182          */
4183         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4184                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4185                 if (likely(p))
4186                         return p;
4187         }
4188
4189         for_each_class(class) {
4190                 p = class->pick_next_task(rq);
4191                 if (p)
4192                         return p;
4193         }
4194
4195         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4196 }
4197
4198 /*
4199  * schedule() is the main scheduler function.
4200  */
4201 asmlinkage void __sched schedule(void)
4202 {
4203         struct task_struct *prev, *next;
4204         unsigned long *switch_count;
4205         struct rq *rq;
4206         int cpu;
4207
4208 need_resched:
4209         preempt_disable();
4210         cpu = smp_processor_id();
4211         rq = cpu_rq(cpu);
4212         rcu_note_context_switch(cpu);
4213         prev = rq->curr;
4214
4215         schedule_debug(prev);
4216
4217         if (sched_feat(HRTICK))
4218                 hrtick_clear(rq);
4219
4220         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4221
4222         switch_count = &prev->nivcsw;
4223         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4224                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4225                         prev->state = TASK_RUNNING;
4226                 } else {
4227                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4228                         prev->on_rq = 0;
4229
4230                         /*
4231                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4232                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4233                          * concurrency.
4234                          */
4235                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4236                                 struct task_struct *to_wakeup;
4237
4238                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4239                                 if (to_wakeup)
4240                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4241                         }
4242
4243                         /*
4244                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4245                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4246                          */
4247                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4248                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4249                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4250                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4251                         }
4252                 }
4253                 switch_count = &prev->nvcsw;
4254         }
4255
4256         pre_schedule(rq, prev);
4257
4258         if (unlikely(!rq->nr_running))
4259                 idle_balance(cpu, rq);
4260
4261         put_prev_task(rq, prev);
4262         next = pick_next_task(rq);
4263         clear_tsk_need_resched(prev);
4264         rq->skip_clock_update = 0;
4265
4266         if (likely(prev != next)) {
4267                 rq->nr_switches++;
4268                 rq->curr = next;
4269                 ++*switch_count;
4270
4271                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4272                 /*
4273                  * The context switch have flipped the stack from under us
4274                  * and restored the local variables which were saved when
4275                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4276                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4277                  */
4278                 cpu = smp_processor_id();
4279                 rq = cpu_rq(cpu);
4280         } else
4281                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4282
4283         post_schedule(rq);
4284
4285         preempt_enable_no_resched();
4286         if (need_resched())
4287                 goto need_resched;
4288 }
4289 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4290
4291 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4292
4293 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4294 {
4295         bool ret = false;
4296
4297         rcu_read_lock();
4298         if (lock->owner != owner)
4299                 goto fail;
4300
4301         /*
4302          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4303          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4304          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4305          * ensures the memory stays valid.
4306          */
4307         barrier();
4308
4309         ret = owner->on_cpu;
4310 fail:
4311         rcu_read_unlock();
4312
4313         return ret;
4314 }
4315
4316 /*
4317  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4318  * access and not reliable.
4319  */
4320 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4321 {
4322         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4323                 return 0;
4324
4325         while (owner_running(lock, owner)) {
4326                 if (need_resched())
4327                         return 0;
4328
4329                 arch_mutex_cpu_relax();
4330         }
4331
4332         /*
4333          * If the owner changed to another task there is likely
4334          * heavy contention, stop spinning.
4335          */
4336         if (lock->owner)
4337                 return 0;
4338
4339         return 1;
4340 }
4341 #endif
4342
4343 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4344 /*
4345  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4346  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4347  * occur there and call schedule directly.
4348  */
4349 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4350 {
4351         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4352
4353         /*
4354          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4355          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4356          */
4357         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4358                 return;
4359
4360         do {
4361                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4362                 schedule();
4363                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4364
4365                 /*
4366                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4367                  * between schedule and now.
4368                  */
4369                 barrier();
4370         } while (need_resched());
4371 }
4372 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4373
4374 /*
4375  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4376  * off of irq context.
4377  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4378  * protect us against recursive calling from irq.
4379  */
4380 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4381 {
4382         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4383
4384         /* Catch callers which need to be fixed */
4385         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4386
4387         do {
4388                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4389                 local_irq_enable();
4390                 schedule();
4391                 local_irq_disable();
4392                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4393
4394                 /*
4395                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4396                  * between schedule and now.
4397                  */
4398                 barrier();
4399         } while (need_resched());
4400 }
4401
4402 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4403
4404 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4405                           void *key)
4406 {
4407         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4408 }
4409 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4410
4411 /*
4412  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4413  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4414  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4415  *
4416  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4417  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4418  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4419  */
4420 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4421                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4422 {
4423         wait_queue_t *curr, *next;
4424
4425         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4426                 unsigned flags = curr->flags;
4427
4428                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4429                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4430                         break;
4431         }
4432 }
4433
4434 /**
4435  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4436  * @q: the waitqueue
4437  * @mode: which threads
4438  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4439  * @key: is directly passed to the wakeup function
4440  *
4441  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4442  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4443  */
4444 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4445                         int nr_exclusive, void *key)
4446 {
4447         unsigned long flags;
4448
4449         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4450         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4451         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4452 }
4453 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4454
4455 /*
4456  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4457  */
4458 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4459 {
4460         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4461 }
4462 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4463
4464 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4465 {
4466         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4467 }
4468 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4469
4470 /**
4471  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4472  * @q: the waitqueue
4473  * @mode: which threads
4474  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4475  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4476  *
4477  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4478  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4479  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4480  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4481  *
4482  * On UP it can prevent extra preemption.
4483  *
4484  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4485  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4486  */
4487 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4488                         int nr_exclusive, void *key)
4489 {
4490         unsigned long flags;
4491         int wake_flags = WF_SYNC;
4492
4493         if (unlikely(!q))
4494                 return;
4495
4496         if (unlikely(!nr_exclusive))
4497                 wake_flags = 0;
4498
4499         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4500         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4501         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4502 }
4503 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4504
4505 /*
4506  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4507  */
4508 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4509 {
4510         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4511 }
4512 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4513
4514 /**
4515  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4516  * @x:  holds the state of this particular completion
4517  *
4518  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4519  * awakened in the same order in which they were queued.
4520  *
4521  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4522  *
4523  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4524  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4525  */
4526 void complete(struct completion *x)
4527 {
4528         unsigned long flags;
4529
4530         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4531         x->done++;
4532         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4533         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4534 }
4535 EXPORT_SYMBOL(complete);
4536
4537 /**
4538  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4539  * @x:  holds the state of this particular completion
4540  *
4541  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4542  *
4543  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4544  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4545  */
4546 void complete_all(struct completion *x)
4547 {
4548         unsigned long flags;
4549
4550         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4551         x->done += UINT_MAX/2;
4552         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4553         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4554 }
4555 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4556
4557 static inline long __sched
4558 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4559 {
4560         if (!x->done) {
4561                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4562
4563                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4564                 do {
4565                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4566                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4567                                 break;
4568                         }
4569                         __set_current_state(state);
4570                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4571                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4572                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4573                 } while (!x->done && timeout);
4574                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4575                 if (!x->done)
4576                         return timeout;
4577         }
4578         x->done--;
4579         return timeout ?: 1;
4580 }
4581
4582 static long __sched
4583 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4584 {
4585         might_sleep();
4586
4587         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4588         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4589         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4590         return timeout;
4591 }
4592
4593 /**
4594  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4595  * @x:  holds the state of this particular completion
4596  *
4597  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4598  * interruptible and there is no timeout.
4599  *
4600  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4601  * and interrupt capability. Also see complete().
4602  */
4603 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4604 {
4605         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4606 }
4607 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4608
4609 /**
4610  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4611  * @x:  holds the state of this particular completion
4612  * @timeout:  timeout value in jiffies
4613  *
4614  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4615  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4616  * interruptible.
4617  */
4618 unsigned long __sched
4619 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4620 {
4621         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4622 }
4623 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4624
4625 /**
4626  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4627  * @x:  holds the state of this particular completion
4628  *
4629  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4630  * interruptible.
4631  */
4632 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4633 {
4634         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4635         if (t == -ERESTARTSYS)
4636                 return t;
4637         return 0;
4638 }
4639 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4640
4641 /**
4642  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4643  * @x:  holds the state of this particular completion
4644  * @timeout:  timeout value in jiffies
4645  *
4646  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4647  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4648  */
4649 long __sched
4650 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4651                                           unsigned long timeout)
4652 {
4653         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4654 }
4655 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4656
4657 /**
4658  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4659  * @x:  holds the state of this particular completion
4660  *
4661  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4662  * interrupted by a kill signal.
4663  */
4664 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4665 {
4666         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4667         if (t == -ERESTARTSYS)
4668                 return t;
4669         return 0;
4670 }
4671 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4672
4673 /**
4674  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4675  * @x:  holds the state of this particular completion
4676  * @timeout:  timeout value in jiffies
4677  *
4678  * This waits for either a completion of a specific task to be
4679  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4680  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4681  */
4682 long __sched
4683 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4684                                      unsigned long timeout)
4685 {
4686         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4687 }
4688 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4689
4690 /**
4691  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4692  *      @x:     completion structure
4693  *
4694  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4695  *               1 if a decrement succeeded.
4696  *
4697  *      If a completion is being used as a counting completion,
4698  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4699  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4700  *      is protecting is not available.
4701  */
4702 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4703 {
4704         unsigned long flags;
4705         int ret = 1;
4706
4707         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4708         if (!x->done)
4709                 ret = 0;
4710         else
4711                 x->done--;
4712         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4713         return ret;
4714 }
4715 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4716
4717 /**
4718  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4719  *      @x:     completion structure
4720  *
4721  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4722  *               1 if there are no waiters.
4723  *
4724  */
4725 bool completion_done(struct completion *x)
4726 {
4727         unsigned long flags;
4728         int ret = 1;
4729
4730         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4731         if (!x->done)
4732                 ret = 0;
4733         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4734         return ret;
4735 }
4736 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4737
4738 static long __sched
4739 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4740 {
4741         unsigned long flags;
4742         wait_queue_t wait;
4743
4744         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4745
4746         __set_current_state(state);
4747
4748         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4749         __add_wait_queue(q, &wait);
4750         spin_unlock(&q->lock);
4751         timeout = schedule_timeout(timeout);
4752         spin_lock_irq(&q->lock);
4753         __remove_wait_queue(q, &wait);
4754         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4755
4756         return timeout;
4757 }
4758
4759 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4760 {
4761         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4762 }
4763 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4764
4765 long __sched
4766 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4767 {
4768         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4769 }
4770 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4771
4772 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4773 {
4774         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4775 }
4776 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4777
4778 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4779 {
4780         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4781 }
4782 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4783
4784 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4785
4786 /*
4787  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4788  * @p: task
4789  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4790  *
4791  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4792  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4793  *
4794  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4795  */
4796 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4797 {
4798         int oldprio, on_rq, running;
4799         struct rq *rq;
4800         const struct sched_class *prev_class;
4801
4802         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4803
4804         rq = __task_rq_lock(p);
4805
4806         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4807         oldprio = p->prio;
4808         prev_class = p->sched_class;
4809         on_rq = p->on_rq;
4810         running = task_current(rq, p);
4811         if (on_rq)
4812                 dequeue_task(rq, p, 0);
4813         if (running)
4814                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4815
4816         if (rt_prio(prio))
4817                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4818         else
4819                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4820
4821         p->prio = prio;
4822
4823         if (running)
4824                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4825         if (on_rq)
4826                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4827
4828         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4829         __task_rq_unlock(rq);
4830 }
4831
4832 #endif
4833
4834 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4835 {
4836         int old_prio, delta, on_rq;
4837         unsigned long flags;
4838         struct rq *rq;
4839
4840         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4841                 return;
4842         /*
4843          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4844          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4845          */
4846         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4847         /*
4848          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4849          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4850          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4851          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4852          */
4853         if (task_has_rt_policy(p)) {
4854                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4855                 goto out_unlock;
4856         }
4857         on_rq = p->on_rq;
4858         if (on_rq)
4859                 dequeue_task(rq, p, 0);
4860
4861         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4862         set_load_weight(p);
4863         old_prio = p->prio;
4864         p->prio = effective_prio(p);
4865         delta = p->prio - old_prio;
4866
4867         if (on_rq) {
4868                 enqueue_task(rq, p, 0);
4869                 /*
4870                  * If the task increased its priority or is running and
4871                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4872                  */
4873                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4874                         resched_task(rq->curr);
4875         }
4876 out_unlock:
4877         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4878 }
4879 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4880
4881 /*
4882  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4883  * @p: task
4884  * @nice: nice value
4885  */
4886 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4887 {
4888         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4889         int nice_rlim = 20 - nice;
4890
4891         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4892                 capable(CAP_SYS_NICE));
4893 }
4894
4895 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4896
4897 /*
4898  * sys_nice - change the priority of the current process.
4899  * @increment: priority increment
4900  *
4901  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4902  * does similar things.
4903  */
4904 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4905 {
4906         long nice, retval;
4907
4908         /*
4909          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4910          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4911          * and we have a single winner.
4912          */
4913         if (increment < -40)
4914                 increment = -40;
4915         if (increment > 40)
4916                 increment = 40;
4917
4918         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4919         if (nice < -20)
4920                 nice = -20;
4921         if (nice > 19)
4922                 nice = 19;
4923
4924         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4925                 return -EPERM;
4926
4927         retval = security_task_setnice(current, nice);
4928         if (retval)
4929                 return retval;
4930
4931         set_user_nice(current, nice);
4932         return 0;
4933 }
4934
4935 #endif
4936
4937 /**
4938  * task_prio - return the priority value of a given task.
4939  * @p: the task in question.
4940  *
4941  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4942  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4943  * around 0, value goes from -16 to +15.
4944  */
4945 int task_prio(const struct task_struct *p)
4946 {
4947         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4948 }
4949
4950 /**
4951  * task_nice - return the nice value of a given task.
4952  * @p: the task in question.
4953  */
4954 int task_nice(const struct task_struct *p)
4955 {
4956         return TASK_NICE(p);
4957 }
4958 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4959
4960 /**
4961  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4962  * @cpu: the processor in question.
4963  */
4964 int idle_cpu(int cpu)
4965 {
4966         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4967 }
4968
4969 /**
4970  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4971  * @cpu: the processor in question.
4972  */
4973 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4974 {
4975         return cpu_rq(cpu)->idle;
4976 }
4977
4978 /**
4979  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4980  * @pid: the pid in question.
4981  */
4982 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4983 {
4984         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4985 }
4986
4987 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4988 static void
4989 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4990 {
4991         p->policy = policy;
4992         p->rt_priority = prio;
4993         p->normal_prio = normal_prio(p);
4994         /* we are holding p->pi_lock already */
4995         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4996         if (rt_prio(p->prio))
4997                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4998         else
4999                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5000         set_load_weight(p);
5001 }
5002
5003 /*
5004  * check the target process has a UID that matches the current process's
5005  */
5006 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5007 {
5008         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5009         bool match;
5010
5011         rcu_read_lock();
5012         pcred = __task_cred(p);
5013         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5014                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5015                          cred->euid == pcred->uid);
5016         else
5017                 match = false;
5018         rcu_read_unlock();
5019         return match;
5020 }
5021
5022 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5023                                 const struct sched_param *param, bool user)
5024 {
5025         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5026         unsigned long flags;
5027         const struct sched_class *prev_class;
5028         struct rq *rq;
5029         int reset_on_fork;
5030
5031         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5032         BUG_ON(in_interrupt());
5033 recheck:
5034         /* double check policy once rq lock held */
5035         if (policy < 0) {
5036                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5037                 policy = oldpolicy = p->policy;
5038         } else {
5039                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5040                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5041
5042                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5043                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5044                                 policy != SCHED_IDLE)
5045                         return -EINVAL;
5046         }
5047
5048         /*
5049          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5050          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5051          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5052          */
5053         if (param->sched_priority < 0 ||
5054             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5055             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5056                 return -EINVAL;
5057         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5058                 return -EINVAL;
5059
5060         /*
5061          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5062          */
5063         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5064                 if (rt_policy(policy)) {
5065                         unsigned long rlim_rtprio =
5066                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5067
5068                         /* can't set/change the rt policy */
5069                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5070                                 return -EPERM;
5071
5072                         /* can't increase priority */
5073                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5074                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5075                                 return -EPERM;
5076                 }
5077
5078                 /*
5079                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5080                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5081                  */
5082                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5083                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5084                                 return -EPERM;
5085                 }
5086
5087                 /* can't change other user's priorities */
5088                 if (!check_same_owner(p))
5089                         return -EPERM;
5090
5091                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5092                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5093                         return -EPERM;
5094         }
5095
5096         if (user) {
5097                 retval = security_task_setscheduler(p);
5098                 if (retval)
5099                         return retval;
5100         }
5101
5102         /*
5103          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5104          * changing the priority of the task:
5105          *
5106          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5107          * runqueue lock must be held.
5108          */
5109         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5110
5111         /*
5112          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5113          */
5114         if (p == rq->stop) {
5115                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5116                 return -EINVAL;
5117         }
5118
5119         /*
5120          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5121          */
5122         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5123                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5124
5125                 __task_rq_unlock(rq);
5126                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5127                 return 0;
5128         }
5129
5130 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5131         if (user) {
5132                 /*
5133                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5134                  * assigned.
5135                  */
5136                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5137                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5138                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5139                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5140                         return -EPERM;
5141                 }
5142         }
5143 #endif
5144
5145         /* recheck policy now with rq lock held */
5146         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5147                 policy = oldpolicy = -1;
5148                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5149                 goto recheck;
5150         }
5151         on_rq = p->on_rq;
5152         running = task_current(rq, p);
5153         if (on_rq)
5154                 deactivate_task(rq, p, 0);
5155         if (running)
5156                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5157
5158         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5159
5160         oldprio = p->prio;
5161         prev_class = p->sched_class;
5162         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5163
5164         if (running)
5165                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5166         if (on_rq)
5167                 activate_task(rq, p, 0);
5168
5169         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5170         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5171
5172         rt_mutex_adjust_pi(p);
5173
5174         return 0;
5175 }
5176
5177 /**
5178  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5179  * @p: the task in question.
5180  * @policy: new policy.
5181  * @param: structure containing the new RT priority.
5182  *
5183  * NOTE that the task may be already dead.
5184  */
5185 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5186                        const struct sched_param *param)
5187 {
5188         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5189 }
5190 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5191
5192 /**
5193  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5194  * @p: the task in question.
5195  * @policy: new policy.
5196  * @param: structure containing the new RT priority.
5197  *
5198  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5199  * current context has permission.  For example, this is needed in
5200  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5201  * but our caller might not have that capability.
5202  */
5203 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5204                                const struct sched_param *param)
5205 {
5206         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5207 }
5208
5209 static int
5210 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5211 {
5212         struct sched_param lparam;
5213         struct task_struct *p;
5214         int retval;
5215
5216         if (!param || pid < 0)
5217                 return -EINVAL;
5218         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5219                 return -EFAULT;
5220
5221         rcu_read_lock();
5222         retval = -ESRCH;
5223         p = find_process_by_pid(pid);
5224         if (p != NULL)
5225                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5226         rcu_read_unlock();
5227
5228         return retval;
5229 }
5230
5231 /**
5232  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5233  * @pid: the pid in question.
5234  * @policy: new policy.
5235  * @param: structure containing the new RT priority.
5236  */
5237 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5238                 struct sched_param __user *, param)
5239 {
5240         /* negative values for policy are not valid */
5241         if (policy < 0)
5242                 return -EINVAL;
5243
5244         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5245 }
5246
5247 /**
5248  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5249  * @pid: the pid in question.
5250  * @param: structure containing the new RT priority.
5251  */
5252 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5253 {
5254         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5255 }
5256
5257 /**
5258  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5259  * @pid: the pid in question.
5260  */
5261 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5262 {
5263         struct task_struct *p;
5264         int retval;
5265
5266         if (pid < 0)
5267                 return -EINVAL;
5268
5269         retval = -ESRCH;
5270         rcu_read_lock();
5271         p = find_process_by_pid(pid);
5272         if (p) {
5273                 retval = security_task_getscheduler(p);
5274                 if (!retval)
5275                         retval = p->policy
5276                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5277         }
5278         rcu_read_unlock();
5279         return retval;
5280 }
5281
5282 /**
5283  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5284  * @pid: the pid in question.
5285  * @param: structure containing the RT priority.
5286  */
5287 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5288 {
5289         struct sched_param lp;
5290         struct task_struct *p;
5291         int retval;
5292
5293         if (!param || pid < 0)
5294                 return -EINVAL;
5295
5296         rcu_read_lock();
5297         p = find_process_by_pid(pid);
5298         retval = -ESRCH;
5299         if (!p)
5300                 goto out_unlock;
5301
5302         retval = security_task_getscheduler(p);
5303         if (retval)
5304                 goto out_unlock;
5305
5306         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5307         rcu_read_unlock();
5308
5309         /*
5310          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5311          */
5312         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5313
5314         return retval;
5315
5316 out_unlock:
5317         rcu_read_unlock();
5318         return retval;
5319 }
5320
5321 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5322 {
5323         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5324         struct task_struct *p;
5325         int retval;
5326
5327         get_online_cpus();
5328         rcu_read_lock();
5329
5330         p = find_process_by_pid(pid);
5331         if (!p) {
5332                 rcu_read_unlock();
5333                 put_online_cpus();
5334                 return -ESRCH;
5335         }
5336
5337         /* Prevent p going away */
5338         get_task_struct(p);
5339         rcu_read_unlock();
5340
5341         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5342                 retval = -ENOMEM;
5343                 goto out_put_task;
5344         }
5345         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5346                 retval = -ENOMEM;
5347                 goto out_free_cpus_allowed;
5348         }
5349         retval = -EPERM;
5350         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5351                 goto out_unlock;
5352
5353         retval = security_task_setscheduler(p);
5354         if (retval)
5355                 goto out_unlock;
5356
5357         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5358         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5359 again:
5360         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5361
5362         if (!retval) {
5363                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5364                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5365                         /*
5366                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5367                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5368                          * cpuset's cpus_allowed
5369                          */
5370                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5371                         goto again;
5372                 }
5373         }
5374 out_unlock:
5375         free_cpumask_var(new_mask);
5376 out_free_cpus_allowed:
5377         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5378 out_put_task:
5379         put_task_struct(p);
5380         put_online_cpus();
5381         return retval;
5382 }
5383
5384 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5385                              struct cpumask *new_mask)
5386 {
5387         if (len < cpumask_size())
5388                 cpumask_clear(new_mask);
5389         else if (len > cpumask_size())
5390                 len = cpumask_size();
5391
5392         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5393 }
5394
5395 /**
5396  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5397  * @pid: pid of the process
5398  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5399  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5400  */
5401 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5402                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5403 {
5404         cpumask_var_t new_mask;
5405         int retval;
5406
5407         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5408                 return -ENOMEM;
5409
5410         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5411         if (retval == 0)
5412                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5413         free_cpumask_var(new_mask);
5414         return retval;
5415 }
5416
5417 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5418 {
5419         struct task_struct *p;
5420         unsigned long flags;
5421         int retval;
5422
5423         get_online_cpus();
5424         rcu_read_lock();
5425
5426         retval = -ESRCH;
5427         p = find_process_by_pid(pid);
5428         if (!p)
5429                 goto out_unlock;
5430
5431         retval = security_task_getscheduler(p);
5432         if (retval)
5433                 goto out_unlock;
5434
5435         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5436         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5437         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5438
5439 out_unlock:
5440         rcu_read_unlock();
5441         put_online_cpus();
5442
5443         return retval;
5444 }
5445
5446 /**
5447  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5448  * @pid: pid of the process
5449  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5450  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5451  */
5452 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5453                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5454 {
5455         int ret;
5456         cpumask_var_t mask;
5457
5458         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5459                 return -EINVAL;
5460         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5461                 return -EINVAL;
5462
5463         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5464                 return -ENOMEM;
5465
5466         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5467         if (ret == 0) {
5468                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5469
5470                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5471                         ret = -EFAULT;
5472                 else
5473                         ret = retlen;
5474         }
5475         free_cpumask_var(mask);
5476
5477         return ret;
5478 }
5479
5480 /**
5481  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5482  *
5483  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5484  * other threads running on this CPU then this function will return.
5485  */
5486 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5487 {
5488         struct rq *rq = this_rq_lock();
5489
5490         schedstat_inc(rq, yld_count);
5491         current->sched_class->yield_task(rq);
5492
5493         /*
5494          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5495          * no need to preempt or enable interrupts:
5496          */
5497         __release(rq->lock);
5498         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5499         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5500         preempt_enable_no_resched();
5501
5502         schedule();
5503
5504         return 0;
5505 }
5506
5507 static inline int should_resched(void)
5508 {
5509         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5510 }
5511
5512 static void __cond_resched(void)
5513 {
5514         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5515         schedule();
5516         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5517 }
5518
5519 int __sched _cond_resched(void)
5520 {
5521         if (should_resched()) {
5522                 __cond_resched();
5523                 return 1;
5524         }
5525         return 0;
5526 }
5527 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5528
5529 /*
5530  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5531  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5532  *
5533  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5534  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5535  * spin_unlock(), once by hand).
5536  */
5537 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5538 {
5539         int resched = should_resched();
5540         int ret = 0;
5541
5542         lockdep_assert_held(lock);
5543
5544         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5545                 spin_unlock(lock);
5546                 if (resched)
5547                         __cond_resched();
5548                 else
5549                         cpu_relax();
5550                 ret = 1;
5551                 spin_lock(lock);
5552         }
5553         return ret;
5554 }
5555 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5556
5557 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5558 {
5559         BUG_ON(!in_softirq());
5560
5561         if (should_resched()) {
5562                 local_bh_enable();
5563                 __cond_resched();
5564                 local_bh_disable();
5565                 return 1;
5566         }
5567         return 0;
5568 }
5569 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5570
5571 /**
5572  * yield - yield the current processor to other threads.
5573  *
5574  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5575  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5576  */
5577 void __sched yield(void)
5578 {
5579         set_current_state(TASK_RUNNING);
5580         sys_sched_yield();
5581 }
5582 EXPORT_SYMBOL(yield);
5583
5584 /**
5585  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5586  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5587  * processor it's on.
5588  * @p: target task
5589  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5590  *
5591  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5592  * can't go away on us before we can do any checks.
5593  *
5594  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5595  */
5596 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5597 {
5598         struct task_struct *curr = current;
5599         struct rq *rq, *p_rq;
5600         unsigned long flags;
5601         bool yielded = 0;
5602
5603         local_irq_save(flags);
5604         rq = this_rq();
5605
5606 again:
5607         p_rq = task_rq(p);
5608         double_rq_lock(rq, p_rq);
5609         while (task_rq(p) != p_rq) {
5610                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5611                 goto again;
5612         }
5613
5614         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5615                 goto out;
5616
5617         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5618                 goto out;
5619
5620         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5621                 goto out;
5622
5623         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5624         if (yielded) {
5625                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5626                 /*
5627                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5628                  * fairness.
5629                  */
5630                 if (preempt && rq != p_rq)
5631                         resched_task(p_rq->curr);
5632         }
5633
5634 out:
5635         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5636         local_irq_restore(flags);
5637
5638         if (yielded)
5639                 schedule();
5640
5641         return yielded;
5642 }
5643 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5644
5645 /*
5646  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5647  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5648  */
5649 void __sched io_schedule(void)
5650 {
5651         struct rq *rq = raw_rq();
5652
5653         delayacct_blkio_start();
5654         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5655         blk_flush_plug(current);
5656         current->in_iowait = 1;
5657         schedule();
5658         current->in_iowait = 0;
5659         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5660         delayacct_blkio_end();
5661 }
5662 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5663
5664 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5665 {
5666         struct rq *rq = raw_rq();
5667         long ret;
5668
5669         delayacct_blkio_start();
5670         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5671         blk_flush_plug(current);
5672         current->in_iowait = 1;
5673         ret = schedule_timeout(timeout);
5674         current->in_iowait = 0;
5675         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5676         delayacct_blkio_end();
5677         return ret;
5678 }
5679
5680 /**
5681  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5682  * @policy: scheduling class.
5683  *
5684  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5685  * by a given scheduling class.
5686  */
5687 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5688 {
5689         int ret = -EINVAL;
5690
5691         switch (policy) {
5692         case SCHED_FIFO:
5693         case SCHED_RR:
5694                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5695                 break;
5696         case SCHED_NORMAL:
5697         case SCHED_BATCH:
5698         case SCHED_IDLE:
5699                 ret = 0;
5700                 break;
5701         }
5702         return ret;
5703 }
5704
5705 /**
5706  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5707  * @policy: scheduling class.
5708  *
5709  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5710  * by a given scheduling class.
5711  */
5712 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5713 {
5714         int ret = -EINVAL;
5715
5716         switch (policy) {
5717         case SCHED_FIFO:
5718         case SCHED_RR:
5719                 ret = 1;
5720                 break;
5721         case SCHED_NORMAL:
5722         case SCHED_BATCH:
5723         case SCHED_IDLE:
5724                 ret = 0;
5725         }
5726         return ret;
5727 }
5728
5729 /**
5730  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5731  * @pid: pid of the process.
5732  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5733  *
5734  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5735  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5736  */
5737 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5738                 struct timespec __user *, interval)
5739 {
5740         struct task_struct *p;
5741         unsigned int time_slice;
5742         unsigned long flags;
5743         struct rq *rq;
5744         int retval;
5745         struct timespec t;
5746
5747         if (pid < 0)
5748                 return -EINVAL;
5749
5750         retval = -ESRCH;
5751         rcu_read_lock();
5752         p = find_process_by_pid(pid);
5753         if (!p)
5754                 goto out_unlock;
5755
5756         retval = security_task_getscheduler(p);
5757         if (retval)
5758                 goto out_unlock;
5759
5760         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5761         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5762         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5763
5764         rcu_read_unlock();
5765         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5766         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5767         return retval;
5768
5769 out_unlock:
5770         rcu_read_unlock();
5771         return retval;
5772 }
5773
5774 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5775
5776 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5777 {
5778         unsigned long free = 0;
5779         unsigned state;
5780
5781         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5782         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5783                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5784 #if BITS_PER_LONG == 32
5785         if (state == TASK_RUNNING)
5786                 printk(KERN_CONT " running  ");
5787         else
5788                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5789 #else
5790         if (state == TASK_RUNNING)
5791                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5792         else
5793                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5794 #endif
5795 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5796         free = stack_not_used(p);
5797 #endif
5798         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5799                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5800                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5801
5802         show_stack(p, NULL);
5803 }
5804
5805 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5806 {
5807         struct task_struct *g, *p;
5808
5809 #if BITS_PER_LONG == 32
5810         printk(KERN_INFO
5811                 "  task                PC stack   pid father\n");
5812 #else
5813         printk(KERN_INFO
5814                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5815 #endif
5816         read_lock(&tasklist_lock);
5817         do_each_thread(g, p) {
5818                 /*
5819                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5820                  * console might take a lot of time:
5821                  */
5822                 touch_nmi_watchdog();
5823                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5824                         sched_show_task(p);
5825         } while_each_thread(g, p);
5826
5827         touch_all_softlockup_watchdogs();
5828
5829 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5830         sysrq_sched_debug_show();
5831 #endif
5832         read_unlock(&tasklist_lock);
5833         /*
5834          * Only show locks if all tasks are dumped:
5835          */
5836         if (!state_filter)
5837                 debug_show_all_locks();
5838 }
5839
5840 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5841 {
5842         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5843 }
5844
5845 /**
5846  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5847  * @idle: task in question
5848  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5849  *
5850  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5851  * flag, to make booting more robust.
5852  */
5853 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5854 {
5855         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5856         unsigned long flags;
5857
5858         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5859
5860         __sched_fork(idle);
5861         idle->state = TASK_RUNNING;
5862         idle->se.exec_start = sched_clock();
5863
5864         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5865         /*
5866          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5867          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5868          * lockdep check in task_group() will fail.
5869          *
5870          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5871          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5872          *
5873          * Silence PROVE_RCU
5874          */
5875         rcu_read_lock();
5876         __set_task_cpu(idle, cpu);
5877         rcu_read_unlock();
5878
5879         rq->curr = rq->idle = idle;
5880 #if defined(CONFIG_SMP)
5881         idle->on_cpu = 1;
5882 #endif
5883         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5884
5885         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5886         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5887
5888         /*
5889          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5890          */
5891         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5892         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5893 }
5894
5895 /*
5896  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5897  * indicates which cpus entered this state. This is used
5898  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5899  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5900  * always be CPU_BITS_NONE.
5901  */
5902 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5903
5904 /*
5905  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5906  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5907  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5908  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5909  * number of CPUs.
5910  *
5911  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5912  */
5913 static int get_update_sysctl_factor(void)
5914 {
5915         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5916         unsigned int factor;
5917
5918         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5919         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5920                 factor = 1;
5921                 break;
5922         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5923                 factor = cpus;
5924                 break;
5925         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5926         default:
5927                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5928                 break;
5929         }
5930
5931         return factor;
5932 }
5933
5934 static void update_sysctl(void)
5935 {
5936         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5937
5938 #define SET_SYSCTL(name) \
5939         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5940         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5941         SET_SYSCTL(sched_latency);
5942         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5943 #undef SET_SYSCTL
5944 }
5945
5946 static inline void sched_init_granularity(void)
5947 {
5948         update_sysctl();
5949 }
5950
5951 #ifdef CONFIG_SMP
5952 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5953 {
5954         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
5955                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5956         else {
5957                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5958                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5959         }
5960 }
5961
5962 /*
5963  * This is how migration works:
5964  *
5965  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5966  *    stop_one_cpu().
5967  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5968  *    off the CPU)
5969  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5970  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5971  *    it and puts it into the right queue.
5972  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5973  *    is done.
5974  */
5975
5976 /*
5977  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5978  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5979  * is removed from the allowed bitmask.
5980  *
5981  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5982  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5983  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5984  */
5985 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5986 {
5987         unsigned long flags;
5988         struct rq *rq;
5989         unsigned int dest_cpu;
5990         int ret = 0;
5991
5992         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5993
5994         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
5995                 goto out;
5996
5997         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5998                 ret = -EINVAL;
5999                 goto out;
6000         }
6001
6002         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6003                 ret = -EINVAL;
6004                 goto out;
6005         }
6006
6007         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6008
6009         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6010         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6011                 goto out;
6012
6013         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6014         if (p->on_rq) {
6015                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6016                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6017                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6018                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6019                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6020                 return 0;
6021         }
6022 out:
6023         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6024
6025         return ret;
6026 }
6027 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6028
6029 /*
6030  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6031  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6032  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6033  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6034  *
6035  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6036  * as the task is no longer on this CPU.
6037  *
6038  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6039  */
6040 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6041 {
6042         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6043         int ret = 0;
6044
6045         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6046                 return ret;
6047
6048         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6049         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6050
6051         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6052         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6053         /* Already moved. */
6054         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6055                 goto done;
6056         /* Affinity changed (again). */
6057         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6058                 goto fail;
6059
6060         /*
6061          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6062          * placed properly.
6063          */
6064         if (p->on_rq) {
6065                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6066                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6067                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6068                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6069         }
6070 done:
6071         ret = 1;
6072 fail:
6073         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6074         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6075         return ret;
6076 }
6077
6078 /*
6079  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6080  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6081  * 'pushing' onto another runqueue.
6082  */
6083 static int migration_cpu_stop(void *data)
6084 {
6085         struct migration_arg *arg = data;
6086
6087         /*
6088          * The original target cpu might have gone down and we might
6089          * be on another cpu but it doesn't matter.
6090          */
6091         local_irq_disable();
6092         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6093         local_irq_enable();
6094         return 0;
6095 }
6096
6097 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6098
6099 /*
6100  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6101  * offline.
6102  */
6103 void idle_task_exit(void)
6104 {
6105         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6106
6107         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6108
6109         if (mm != &init_mm)
6110                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6111         mmdrop(mm);
6112 }
6113
6114 /*
6115  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6116  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6117  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6118  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6119  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6120  */
6121 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6122 {
6123         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6124
6125         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6126         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6127 }
6128
6129 /*
6130  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6131  */
6132 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6133 {
6134         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6135         rq->calc_load_active = 0;
6136 }
6137
6138 /*
6139  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6140  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6141  *
6142  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6143  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6144  * because of lock validation efforts.
6145  */
6146 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6147 {
6148         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6149         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6150         int dest_cpu;
6151
6152         /*
6153          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6154          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6155          *
6156          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6157          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6158          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6159          * done here.
6160          */
6161         rq->stop = NULL;
6162
6163         for ( ; ; ) {
6164                 /*
6165                  * There's this thread running, bail when that's the only
6166                  * remaining thread.
6167                  */
6168                 if (rq->nr_running == 1)
6169                         break;
6170
6171                 next = pick_next_task(rq);
6172                 BUG_ON(!next);
6173                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6174
6175                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6176                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6177                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6178
6179                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6180
6181                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6182         }
6183
6184         rq->stop = stop;
6185 }
6186
6187 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6188
6189 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6190
6191 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6192         {
6193                 .procname       = "sched_domain",
6194                 .mode           = 0555,
6195         },
6196         {}
6197 };
6198
6199 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6200         {
6201                 .procname       = "kernel",
6202                 .mode           = 0555,
6203                 .child          = sd_ctl_dir,
6204         },
6205         {}
6206 };
6207
6208 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6209 {
6210         struct ctl_table *entry =
6211                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6212
6213         return entry;
6214 }
6215
6216 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6217 {
6218         struct ctl_table *entry;
6219
6220         /*
6221          * In the intermediate directories, both the child directory and
6222          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6223          * will always be set. In the lowest directory the names are
6224          * static strings and all have proc handlers.
6225          */
6226         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6227                 if (entry->child)
6228                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6229                 if (entry->proc_handler == NULL)
6230                         kfree(entry->procname);
6231         }
6232
6233         kfree(*tablep);
6234         *tablep = NULL;
6235 }
6236
6237 static void
6238 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6239                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6240                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6241 {
6242         entry->procname = procname;
6243         entry->data = data;
6244         entry->maxlen = maxlen;
6245         entry->mode = mode;
6246         entry->proc_handler = proc_handler;
6247 }
6248
6249 static struct ctl_table *
6250 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6251 {
6252         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6253
6254         if (table == NULL)
6255                 return NULL;
6256
6257         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6258                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6259         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6260                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6261         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6262                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6263         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6264                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6265         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6266                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6267         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6268                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6269         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6270                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6271         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6272                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6273         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6274                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6275         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6276                 &sd->cache_nice_tries,
6277                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6278         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6279                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6280         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6281                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6282         /* &table[12] is terminator */
6283
6284         return table;
6285 }
6286
6287 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6288 {
6289         struct ctl_table *entry, *table;
6290         struct sched_domain *sd;
6291         int domain_num = 0, i;
6292         char buf[32];
6293
6294         for_each_domain(cpu, sd)
6295                 domain_num++;
6296         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6297         if (table == NULL)
6298                 return NULL;
6299
6300         i = 0;
6301         for_each_domain(cpu, sd) {
6302                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6303                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6304                 entry->mode = 0555;
6305                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6306                 entry++;
6307                 i++;
6308         }
6309         return table;
6310 }
6311
6312 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6313 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6314 {
6315         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6316         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6317         char buf[32];
6318
6319         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6320         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6321
6322         if (entry == NULL)
6323                 return;
6324
6325         for_each_possible_cpu(i) {
6326                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6327                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6328                 entry->mode = 0555;
6329                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6330                 entry++;
6331         }
6332
6333         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6334         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6335 }
6336
6337 /* may be called multiple times per register */
6338 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6339 {
6340         if (sd_sysctl_header)
6341                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6342         sd_sysctl_header = NULL;
6343         if (sd_ctl_dir[0].child)
6344                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6345 }
6346 #else
6347 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6348 {
6349 }
6350 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6351 {
6352 }
6353 #endif
6354
6355 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6356 {
6357         if (!rq->online) {
6358                 const struct sched_class *class;
6359
6360                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6361                 rq->online = 1;
6362
6363                 for_each_class(class) {
6364                         if (class->rq_online)
6365                                 class->rq_online(rq);
6366                 }
6367         }
6368 }
6369
6370 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6371 {
6372         if (rq->online) {
6373                 const struct sched_class *class;
6374
6375                 for_each_class(class) {
6376                         if (class->rq_offline)
6377                                 class->rq_offline(rq);
6378                 }
6379
6380                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6381                 rq->online = 0;
6382         }
6383 }
6384
6385 /*
6386  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6387  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6388  */
6389 static int __cpuinit
6390 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6391 {
6392         int cpu = (long)hcpu;
6393         unsigned long flags;
6394         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6395
6396         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6397
6398         case CPU_UP_PREPARE:
6399                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6400                 break;
6401
6402         case CPU_ONLINE:
6403                 /* Update our root-domain */
6404                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6405                 if (rq->rd) {
6406                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6407
6408                         set_rq_online(rq);
6409                 }
6410                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6411                 break;
6412
6413 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6414         case CPU_DYING:
6415                 sched_ttwu_pending();
6416                 /* Update our root-domain */
6417                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6418                 if (rq->rd) {
6419                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6420                         set_rq_offline(rq);
6421                 }
6422                 migrate_tasks(cpu);
6423                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6424                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6425
6426                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6427                 calc_global_load_remove(rq);
6428                 break;
6429 #endif
6430         }
6431
6432         update_max_interval();
6433
6434         return NOTIFY_OK;
6435 }
6436
6437 /*
6438  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6439  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6440  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6441  */
6442 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6443         .notifier_call = migration_call,
6444         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6445 };
6446
6447 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6448                                       unsigned long action, void *hcpu)
6449 {
6450         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6451         case CPU_ONLINE:
6452         case CPU_DOWN_FAILED:
6453                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6454                 return NOTIFY_OK;
6455         default:
6456                 return NOTIFY_DONE;
6457         }
6458 }
6459
6460 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6461                                         unsigned long action, void *hcpu)
6462 {
6463         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6464         case CPU_DOWN_PREPARE:
6465                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6466                 return NOTIFY_OK;
6467         default:
6468                 return NOTIFY_DONE;
6469         }
6470 }
6471
6472 static int __init migration_init(void)
6473 {
6474         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6475         int err;
6476
6477         /* Initialize migration for the boot CPU */
6478         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6479         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6480         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6481         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6482
6483         /* Register cpu active notifiers */
6484         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6485         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6486
6487         return 0;
6488 }
6489 early_initcall(migration_init);
6490 #endif
6491
6492 #ifdef CONFIG_SMP
6493
6494 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6495
6496 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6497
6498 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6499
6500 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6501 {
6502         sched_domain_debug_enabled = 1;
6503
6504         return 0;
6505 }
6506 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6507
6508 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6509                                   struct cpumask *groupmask)
6510 {
6511         struct sched_group *group = sd->groups;
6512         char str[256];
6513
6514         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6515         cpumask_clear(groupmask);
6516
6517         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6518
6519         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6520                 printk("does not load-balance\n");
6521                 if (sd->parent)
6522                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6523                                         " has parent");
6524                 return -1;
6525         }
6526
6527         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6528
6529         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6530                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6531                                 "CPU%d\n", cpu);
6532         }
6533         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6534                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6535                                 " CPU%d\n", cpu);
6536         }
6537
6538         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6539         do {
6540                 if (!group) {
6541                         printk("\n");
6542                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6543                         break;
6544                 }
6545
6546                 if (!group->cpu_power) {
6547                         printk(KERN_CONT "\n");
6548                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6549                                         "set\n");
6550                         break;
6551                 }
6552
6553                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6554                         printk(KERN_CONT "\n");
6555                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6556                         break;
6557                 }
6558
6559                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6560                         printk(KERN_CONT "\n");
6561                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6562                         break;
6563                 }
6564
6565                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6566
6567                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6568
6569                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6570                 if (group->cpu_power != SCHED_POWER_SCALE) {
6571                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6572                                 group->cpu_power);
6573                 }
6574
6575                 group = group->next;
6576         } while (group != sd->groups);
6577         printk(KERN_CONT "\n");
6578
6579         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6580                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6581
6582         if (sd->parent &&
6583             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6584                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6585                         "of domain->span\n");
6586         return 0;
6587 }
6588
6589 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6590 {
6591         int level = 0;
6592
6593         if (!sched_domain_debug_enabled)
6594                 return;
6595
6596         if (!sd) {
6597                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6598                 return;
6599         }
6600
6601         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6602
6603         for (;;) {
6604                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6605                         break;
6606                 level++;
6607                 sd = sd->parent;
6608                 if (!sd)
6609                         break;
6610         }
6611 }
6612 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6613 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6614 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6615
6616 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6617 {
6618         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6619                 return 1;
6620
6621         /* Following flags need at least 2 groups */
6622         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6623                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6624                          SD_BALANCE_FORK |
6625                          SD_BALANCE_EXEC |
6626                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6627                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6628                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6629                         return 0;
6630         }
6631
6632         /* Following flags don't use groups */
6633         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6634                 return 0;
6635
6636         return 1;
6637 }
6638
6639 static int
6640 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6641 {
6642         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6643
6644         if (sd_degenerate(parent))
6645                 return 1;
6646
6647         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6648                 return 0;
6649
6650         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6651         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6652                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6653                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6654                                 SD_BALANCE_FORK |
6655                                 SD_BALANCE_EXEC |
6656                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6657                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6658                 if (nr_node_ids == 1)
6659                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6660         }
6661         if (~cflags & pflags)
6662                 return 0;
6663
6664         return 1;
6665 }
6666
6667 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6668 {
6669         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6670
6671         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6672         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6673         free_cpumask_var(rd->online);
6674         free_cpumask_var(rd->span);
6675         kfree(rd);
6676 }
6677
6678 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6679 {
6680         struct root_domain *old_rd = NULL;
6681         unsigned long flags;
6682
6683         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6684
6685         if (rq->rd) {
6686                 old_rd = rq->rd;
6687
6688                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6689                         set_rq_offline(rq);
6690
6691                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6692
6693                 /*
6694                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6695                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6696                  * in this function:
6697                  */
6698                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6699                         old_rd = NULL;
6700         }
6701
6702         atomic_inc(&rd->refcount);
6703         rq->rd = rd;
6704
6705         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6706         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6707                 set_rq_online(rq);
6708
6709         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6710
6711         if (old_rd)
6712                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6713 }
6714
6715 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6716 {
6717         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6718
6719         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6720                 goto out;
6721         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6722                 goto free_span;
6723         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6724                 goto free_online;
6725
6726         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6727                 goto free_rto_mask;
6728         return 0;
6729
6730 free_rto_mask:
6731         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6732 free_online:
6733         free_cpumask_var(rd->online);
6734 free_span:
6735         free_cpumask_var(rd->span);
6736 out:
6737         return -ENOMEM;
6738 }
6739
6740 static void init_defrootdomain(void)
6741 {
6742         init_rootdomain(&def_root_domain);
6743
6744         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6745 }
6746
6747 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6748 {
6749         struct root_domain *rd;
6750
6751         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6752         if (!rd)
6753                 return NULL;
6754
6755         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6756                 kfree(rd);
6757                 return NULL;
6758         }
6759
6760         return rd;
6761 }
6762
6763 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6764 {
6765         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6766         if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref))
6767                 kfree(sd->groups);
6768         kfree(sd);
6769 }
6770
6771 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6772 {
6773         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6774 }
6775
6776 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6777 {
6778         for (; sd; sd = sd->parent)
6779                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6780 }
6781
6782 /*
6783  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6784  * hold the hotplug lock.
6785  */
6786 static void
6787 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6788 {
6789         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6790         struct sched_domain *tmp;
6791
6792         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6793         for (tmp = sd; tmp; ) {
6794                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6795                 if (!parent)
6796                         break;
6797
6798                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6799                         tmp->parent = parent->parent;
6800                         if (parent->parent)
6801                                 parent->parent->child = tmp;
6802                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6803                 } else
6804                         tmp = tmp->parent;
6805         }
6806
6807         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6808                 tmp = sd;
6809                 sd = sd->parent;
6810                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6811                 if (sd)
6812                         sd->child = NULL;
6813         }
6814
6815         sched_domain_debug(sd, cpu);
6816
6817         rq_attach_root(rq, rd);
6818         tmp = rq->sd;
6819         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6820         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6821 }
6822
6823 /* cpus with isolated domains */
6824 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6825
6826 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6827 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6828 {
6829         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6830         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6831         return 1;
6832 }
6833
6834 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6835
6836 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6837
6838 #ifdef CONFIG_NUMA
6839
6840 /**
6841  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6842  * @node: node whose sched_domain we're building
6843  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6844  *
6845  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6846  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6847  *
6848  * Should use nodemask_t.
6849  */
6850 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6851 {
6852         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6853
6854         min_val = INT_MAX;
6855
6856         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6857                 /* Start at @node */
6858                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6859
6860                 if (!nr_cpus_node(n))
6861                         continue;
6862
6863                 /* Skip already used nodes */
6864                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6865                         continue;
6866
6867                 /* Simple min distance search */
6868                 val = node_distance(node, n);
6869
6870                 if (val < min_val) {
6871                         min_val = val;
6872                         best_node = n;
6873                 }
6874         }
6875
6876         if (best_node != -1)
6877                 node_set(best_node, *used_nodes);
6878         return best_node;
6879 }
6880
6881 /**
6882  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6883  * @node: node whose cpumask we're constructing
6884  * @span: resulting cpumask
6885  *
6886  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6887  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6888  * out optimally.
6889  */
6890 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6891 {
6892         nodemask_t used_nodes;
6893         int i;
6894
6895         cpumask_clear(span);
6896         nodes_clear(used_nodes);
6897
6898         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6899         node_set(node, used_nodes);
6900
6901         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6902                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6903                 if (next_node < 0)
6904                         break;
6905                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6906         }
6907 }
6908
6909 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
6910 {
6911         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6912
6913         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
6914
6915         return sched_domains_tmpmask;
6916 }
6917
6918 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
6919 {
6920         return cpu_possible_mask;
6921 }
6922 #endif /* CONFIG_NUMA */
6923
6924 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6925 {
6926         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6927 }
6928
6929 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6930
6931 struct sd_data {
6932         struct sched_domain **__percpu sd;
6933         struct sched_group **__percpu sg;
6934 };
6935
6936 struct s_data {
6937         struct sched_domain ** __percpu sd;
6938         struct root_domain      *rd;
6939 };
6940
6941 enum s_alloc {
6942         sa_rootdomain,
6943         sa_sd,
6944         sa_sd_storage,
6945         sa_none,
6946 };
6947
6948 struct sched_domain_topology_level;
6949
6950 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6951 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6952
6953 struct sched_domain_topology_level {
6954         sched_domain_init_f init;
6955         sched_domain_mask_f mask;
6956         struct sd_data      data;
6957 };
6958
6959 /*
6960  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6961  */
6962 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6963 {
6964         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6965         struct sched_domain *child = sd->child;
6966
6967         if (child)
6968                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6969
6970         if (sg)
6971                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6972
6973         return cpu;
6974 }
6975
6976 /*
6977  * build_sched_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6978  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6979  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6980  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6981  *
6982  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6983  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6984  * and ->cpu_power to 0.
6985  */
6986 static void
6987 build_sched_groups(struct sched_domain *sd)
6988 {
6989         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6990         struct sd_data *sdd = sd->private;
6991         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6992         struct cpumask *covered;
6993         int i;
6994
6995         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6996         covered = sched_domains_tmpmask;
6997
6998         cpumask_clear(covered);
6999
7000         for_each_cpu(i, span) {
7001                 struct sched_group *sg;
7002                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7003                 int j;
7004
7005                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7006                         continue;
7007
7008                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7009                 sg->cpu_power = 0;
7010
7011                 for_each_cpu(j, span) {
7012                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7013                                 continue;
7014
7015                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7016                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7017                 }
7018
7019                 if (!first)
7020                         first = sg;
7021                 if (last)
7022                         last->next = sg;
7023                 last = sg;
7024         }
7025         last->next = first;
7026 }
7027
7028 /*
7029  * Initialize sched groups cpu_power.
7030  *
7031  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7032  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7033  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7034  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7035  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7036  * less cpu_power.
7037  */
7038 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7039 {
7040         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7041
7042         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7043                 return;
7044
7045         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7046
7047         update_group_power(sd, cpu);
7048 }
7049
7050 /*
7051  * Initializers for schedule domains
7052  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7053  */
7054
7055 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7056 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7057 #else
7058 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7059 #endif
7060
7061 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7062 static noinline struct sched_domain *                                   \
7063 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7064 {                                                                       \
7065         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7066         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7067         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7068         sd->private = &tl->data;                                        \
7069         return sd;                                                      \
7070 }
7071
7072 SD_INIT_FUNC(CPU)
7073 #ifdef CONFIG_NUMA
7074  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7075  SD_INIT_FUNC(NODE)
7076 #endif
7077 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7078  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7079 #endif
7080 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7081  SD_INIT_FUNC(MC)
7082 #endif
7083 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7084  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7085 #endif
7086
7087 static int default_relax_domain_level = -1;
7088 int sched_domain_level_max;
7089
7090 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7091 {
7092         unsigned long val;
7093
7094         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7095         if (val < sched_domain_level_max)
7096                 default_relax_domain_level = val;
7097
7098         return 1;
7099 }
7100 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7101
7102 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7103                                  struct sched_domain_attr *attr)
7104 {
7105         int request;
7106
7107         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7108                 if (default_relax_domain_level < 0)
7109                         return;
7110                 else
7111                         request = default_relax_domain_level;
7112         } else
7113                 request = attr->relax_domain_level;
7114         if (request < sd->level) {
7115                 /* turn off idle balance on this domain */
7116                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7117         } else {
7118                 /* turn on idle balance on this domain */
7119                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7120         }
7121 }
7122
7123 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7124 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7125
7126 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7127                                  const struct cpumask *cpu_map)
7128 {
7129         switch (what) {
7130         case sa_rootdomain:
7131                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7132                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7133         case sa_sd:
7134                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7135         case sa_sd_storage:
7136                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7137         case sa_none:
7138                 break;
7139         }
7140 }
7141
7142 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7143                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7144 {
7145         memset(d, 0, sizeof(*d));
7146
7147         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7148                 return sa_sd_storage;
7149         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7150         if (!d->sd)
7151                 return sa_sd_storage;
7152         d->rd = alloc_rootdomain();
7153         if (!d->rd)
7154                 return sa_sd;
7155         return sa_rootdomain;
7156 }
7157
7158 /*
7159  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7160  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7161  * will not free the data we're using.
7162  */
7163 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7164 {
7165         struct sd_data *sdd = sd->private;
7166         struct sched_group *sg = sd->groups;
7167
7168         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7169         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7170
7171         if (cpu == cpumask_first(sched_group_cpus(sg))) {
7172                 WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) != sg);
7173                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7174         }
7175 }
7176
7177 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7178 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7179 {
7180         return topology_thread_cpumask(cpu);
7181 }
7182 #endif
7183
7184 /*
7185  * Topology list, bottom-up.
7186  */
7187 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7188 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7189         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7190 #endif
7191 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7192         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7193 #endif
7194 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7195         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7196 #endif
7197         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7198 #ifdef CONFIG_NUMA
7199         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, },
7200         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7201 #endif
7202         { NULL, },
7203 };
7204
7205 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7206
7207 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7208 {
7209         struct sched_domain_topology_level *tl;
7210         int j;
7211
7212         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7213                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7214
7215                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7216                 if (!sdd->sd)
7217                         return -ENOMEM;
7218
7219                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7220                 if (!sdd->sg)
7221                         return -ENOMEM;
7222
7223                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7224                         struct sched_domain *sd;
7225                         struct sched_group *sg;
7226
7227                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7228                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7229                         if (!sd)
7230                                 return -ENOMEM;
7231
7232                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7233
7234                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7235                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7236                         if (!sg)
7237                                 return -ENOMEM;
7238
7239                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7240                 }
7241         }
7242
7243         return 0;
7244 }
7245
7246 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7247 {
7248         struct sched_domain_topology_level *tl;
7249         int j;
7250
7251         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7252                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7253
7254                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7255                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7256                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7257                 }
7258                 free_percpu(sdd->sd);
7259                 free_percpu(sdd->sg);
7260         }
7261 }
7262
7263 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7264                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7265                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7266                 int cpu)
7267 {
7268         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7269         if (!sd)
7270                 return child;
7271
7272         set_domain_attribute(sd, attr);
7273         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7274         if (child) {
7275                 sd->level = child->level + 1;
7276                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7277                 child->parent = sd;
7278         }
7279         sd->child = child;
7280
7281         return sd;
7282 }
7283
7284 /*
7285  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7286  * to the individual cpus
7287  */
7288 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7289                                struct sched_domain_attr *attr)
7290 {
7291         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7292         struct sched_domain *sd;
7293         struct s_data d;
7294         int i, ret = -ENOMEM;
7295
7296         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7297         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7298                 goto error;
7299
7300         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7301         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7302                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7303
7304                 sd = NULL;
7305                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
7306                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7307
7308                 while (sd->child)
7309                         sd = sd->child;
7310
7311                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7312         }
7313
7314         /* Build the groups for the domains */
7315         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7316                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7317                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7318                         get_group(i, sd->private, &sd->groups);
7319                         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7320
7321                         if (i != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7322                                 continue;
7323
7324                         build_sched_groups(sd);
7325                 }
7326         }
7327
7328         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7329         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7330                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7331                         continue;
7332
7333                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7334                         claim_allocations(i, sd);
7335                         init_sched_groups_power(i, sd);
7336                 }
7337         }
7338
7339         /* Attach the domains */
7340         rcu_read_lock();
7341         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7342                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7343                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7344         }
7345         rcu_read_unlock();
7346
7347         ret = 0;
7348 error:
7349         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7350         return ret;
7351 }
7352
7353 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7354 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7355 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7356                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7357
7358 /*
7359  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7360  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7361  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7362  */
7363 static cpumask_var_t fallback_doms;
7364
7365 /*
7366  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7367  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7368  * or 0 if it stayed the same.
7369  */
7370 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7371 {
7372         return 0;
7373 }
7374
7375 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7376 {
7377         int i;
7378         cpumask_var_t *doms;
7379
7380         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7381         if (!doms)
7382                 return NULL;
7383         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7384                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7385                         free_sched_domains(doms, i);
7386                         return NULL;
7387                 }
7388         }
7389         return doms;
7390 }
7391
7392 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7393 {
7394         unsigned int i;
7395         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7396                 free_cpumask_var(doms[i]);
7397         kfree(doms);
7398 }
7399
7400 /*
7401  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7402  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7403  * exclude other special cases in the future.
7404  */
7405 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7406 {
7407         int err;
7408
7409         arch_update_cpu_topology();
7410         ndoms_cur = 1;
7411         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7412         if (!doms_cur)
7413                 doms_cur = &fallback_doms;
7414         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7415         dattr_cur = NULL;
7416         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7417         register_sched_domain_sysctl();
7418
7419         return err;
7420 }
7421
7422 /*
7423  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7424  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7425  */
7426 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7427 {
7428         int i;
7429
7430         rcu_read_lock();
7431         for_each_cpu(i, cpu_map)
7432                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7433         rcu_read_unlock();
7434 }
7435
7436 /* handle null as "default" */
7437 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7438                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7439 {
7440         struct sched_domain_attr tmp;
7441
7442         /* fast path */
7443         if (!new && !cur)
7444                 return 1;
7445
7446         tmp = SD_ATTR_INIT;
7447         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7448                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7449                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7450 }
7451
7452 /*
7453  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7454  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7455  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7456  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7457  *
7458  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7459  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7460  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7461  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7462  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7463  * it as it is.
7464  *
7465  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7466  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7467  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7468  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7469  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7470  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7471  *
7472  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7473  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7474  * and it will not create the default domain.
7475  *
7476  * Call with hotplug lock held
7477  */
7478 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7479                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7480 {
7481         int i, j, n;
7482         int new_topology;
7483
7484         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7485
7486         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7487         unregister_sched_domain_sysctl();
7488
7489         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7490         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7491
7492         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7493
7494         /* Destroy deleted domains */
7495         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7496                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7497                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7498                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7499                                 goto match1;
7500                 }
7501                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7502                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7503 match1:
7504                 ;
7505         }
7506
7507         if (doms_new == NULL) {
7508                 ndoms_cur = 0;
7509                 doms_new = &fallback_doms;
7510                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7511                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7512         }
7513
7514         /* Build new domains */
7515         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7516                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7517                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7518                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7519                                 goto match2;
7520                 }
7521                 /* no match - add a new doms_new */
7522                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7523 match2:
7524                 ;
7525         }
7526
7527         /* Remember the new sched domains */
7528         if (doms_cur != &fallback_doms)
7529                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7530         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7531         doms_cur = doms_new;
7532         dattr_cur = dattr_new;
7533         ndoms_cur = ndoms_new;
7534
7535         register_sched_domain_sysctl();
7536
7537         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7538 }
7539
7540 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7541 static void reinit_sched_domains(void)
7542 {
7543         get_online_cpus();
7544
7545         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7546         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7547
7548         rebuild_sched_domains();
7549         put_online_cpus();
7550 }
7551
7552 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7553 {
7554         unsigned int level = 0;
7555
7556         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7557                 return -EINVAL;
7558
7559         /*
7560          * level is always be positive so don't check for
7561          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7562          * What happens on 0 or 1 byte write,
7563          * need to check for count as well?
7564          */
7565
7566         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7567                 return -EINVAL;
7568
7569         if (smt)
7570                 sched_smt_power_savings = level;
7571         else
7572                 sched_mc_power_savings = level;
7573
7574         reinit_sched_domains();
7575
7576         return count;
7577 }
7578
7579 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7580 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7581                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7582                                            char *page)
7583 {
7584         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7585 }
7586 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7587                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7588                                             const char *buf, size_t count)
7589 {
7590         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7591 }
7592 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7593                          sched_mc_power_savings_show,
7594                          sched_mc_power_savings_store);
7595 #endif
7596
7597 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7598 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7599                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7600                                             char *page)
7601 {
7602         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7603 }
7604 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7605                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7606                                              const char *buf, size_t count)
7607 {
7608         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7609 }
7610 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7611                    sched_smt_power_savings_show,
7612                    sched_smt_power_savings_store);
7613 #endif
7614
7615 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7616 {
7617         int err = 0;
7618
7619 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7620         if (smt_capable())
7621                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7622                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7623 #endif
7624 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7625         if (!err && mc_capable())
7626                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7627                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7628 #endif
7629         return err;
7630 }
7631 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7632
7633 /*
7634  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7635  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7636  * around partition_sched_domains().
7637  */
7638 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7639                              void *hcpu)
7640 {
7641         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7642         case CPU_ONLINE:
7643         case CPU_DOWN_FAILED:
7644                 cpuset_update_active_cpus();
7645                 return NOTIFY_OK;
7646         default:
7647                 return NOTIFY_DONE;
7648         }
7649 }
7650
7651 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7652                                void *hcpu)
7653 {
7654         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7655         case CPU_DOWN_PREPARE:
7656                 cpuset_update_active_cpus();
7657                 return NOTIFY_OK;
7658         default:
7659                 return NOTIFY_DONE;
7660         }
7661 }
7662
7663 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7664                                 unsigned long action, void *hcpu)
7665 {
7666         int cpu = (int)(long)hcpu;
7667
7668         switch (action) {
7669         case CPU_DOWN_PREPARE:
7670         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7671                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7672                 return NOTIFY_OK;
7673
7674         case CPU_DOWN_FAILED:
7675         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7676         case CPU_ONLINE:
7677         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7678                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7679                 return NOTIFY_OK;
7680
7681         default:
7682                 return NOTIFY_DONE;
7683         }
7684 }
7685
7686 void __init sched_init_smp(void)
7687 {
7688         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7689
7690         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7691         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7692
7693         get_online_cpus();
7694         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7695         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7696         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7697         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7698                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7699         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7700         put_online_cpus();
7701
7702         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7703         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7704
7705         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7706         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7707
7708         init_hrtick();
7709
7710         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7711         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7712                 BUG();
7713         sched_init_granularity();
7714         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7715
7716         init_sched_rt_class();
7717 }
7718 #else
7719 void __init sched_init_smp(void)
7720 {
7721         sched_init_granularity();
7722 }
7723 #endif /* CONFIG_SMP */
7724
7725 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7726
7727 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7728 {
7729         return in_lock_functions(addr) ||
7730                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7731                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7732 }
7733
7734 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7735 {
7736         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7737         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7738 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7739         cfs_rq->rq = rq;
7740         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
7741 #ifdef CONFIG_SMP
7742         cfs_rq->load_stamp = 1;
7743 #endif
7744 #endif
7745         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7746 }
7747
7748 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7749 {
7750         struct rt_prio_array *array;
7751         int i;
7752
7753         array = &rt_rq->active;
7754         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7755                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7756                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7757         }
7758         /* delimiter for bitsearch: */
7759         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7760
7761 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7762         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7763 #ifdef CONFIG_SMP
7764         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7765 #endif
7766 #endif
7767 #ifdef CONFIG_SMP
7768         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7769         rt_rq->overloaded = 0;
7770         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7771 #endif
7772
7773         rt_rq->rt_time = 0;
7774         rt_rq->rt_throttled = 0;
7775         rt_rq->rt_runtime = 0;
7776         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7777
7778 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7779         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7780         rt_rq->rq = rq;
7781 #endif
7782 }
7783
7784 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7785 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7786                                 struct sched_entity *se, int cpu,
7787                                 struct sched_entity *parent)
7788 {
7789         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7790         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7791         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7792         cfs_rq->tg = tg;
7793
7794         tg->se[cpu] = se;
7795         /* se could be NULL for root_task_group */
7796         if (!se)
7797                 return;
7798
7799         if (!parent)
7800                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7801         else
7802                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7803
7804         se->my_q = cfs_rq;
7805         update_load_set(&se->load, 0);
7806         se->parent = parent;
7807 }
7808 #endif
7809
7810 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7811 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7812                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
7813                 struct sched_rt_entity *parent)
7814 {
7815         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7816
7817         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7818         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7819         rt_rq->tg = tg;
7820         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7821
7822         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7823         if (!rt_se)
7824                 return;
7825
7826         if (!parent)
7827                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7828         else
7829                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7830
7831         rt_se->my_q = rt_rq;
7832         rt_se->parent = parent;
7833         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7834 }
7835 #endif
7836
7837 void __init sched_init(void)
7838 {
7839         int i, j;
7840         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7841
7842 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7843         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7844 #endif
7845 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7846         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7847 #endif
7848 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7849         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7850 #endif
7851         if (alloc_size) {
7852                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7853
7854 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7855                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7856                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7857
7858                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7859                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7860
7861 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7862 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7863                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7864                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7865
7866                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7867                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7868
7869 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7870 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7871                 for_each_possible_cpu(i) {
7872                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7873                         ptr += cpumask_size();
7874                 }
7875 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7876         }
7877
7878 #ifdef CONFIG_SMP
7879         init_defrootdomain();
7880 #endif
7881
7882         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7883                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7884
7885 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7886         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7887                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7888 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7889
7890 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7891         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7892         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7893         autogroup_init(&init_task);
7894 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7895
7896         for_each_possible_cpu(i) {
7897                 struct rq *rq;
7898
7899                 rq = cpu_rq(i);
7900                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7901                 rq->nr_running = 0;
7902                 rq->calc_load_active = 0;
7903                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7904                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7905                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7906 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7907                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
7908                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7909                 /*
7910                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7911                  *
7912                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7913                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7914                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7915                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7916                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7917                  * (se->load.weight).
7918                  *
7919                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7920                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7921                  * then A0's share of the cpu resource is:
7922                  *
7923                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7924                  *
7925                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7926                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7927                  */
7928                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7929 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7930
7931                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7932 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7933                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7934                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7935 #endif
7936
7937                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7938                         rq->cpu_load[j] = 0;
7939
7940                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7941
7942 #ifdef CONFIG_SMP
7943                 rq->sd = NULL;
7944                 rq->rd = NULL;
7945                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
7946                 rq->post_schedule = 0;
7947                 rq->active_balance = 0;
7948                 rq->next_balance = jiffies;
7949                 rq->push_cpu = 0;
7950                 rq->cpu = i;
7951                 rq->online = 0;
7952                 rq->idle_stamp = 0;
7953                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7954                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7955 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7956                 rq->nohz_balance_kick = 0;
7957                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
7958 #endif
7959 #endif
7960                 init_rq_hrtick(rq);
7961                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7962         }
7963
7964         set_load_weight(&init_task);
7965
7966 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7967         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7968 #endif
7969
7970 #ifdef CONFIG_SMP
7971         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7972 #endif
7973
7974 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7975         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7976 #endif
7977
7978         /*
7979          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7980          */
7981         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7982         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7983
7984         /*
7985          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7986          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7987          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7988          * when this runqueue becomes "idle".
7989          */
7990         init_idle(current, smp_processor_id());
7991
7992         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7993
7994         /*
7995          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7996          */
7997         current->sched_class = &fair_sched_class;
7998
7999         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8000         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8001 #ifdef CONFIG_SMP
8002         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8003 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8004         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8005         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8006         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8007         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8008         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8009 #endif
8010         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8011         if (cpu_isolated_map == NULL)
8012                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8013 #endif /* SMP */
8014
8015         scheduler_running = 1;
8016 }
8017
8018 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8019 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8020 {
8021         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8022
8023         return (nested == preempt_offset);
8024 }
8025
8026 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8027 {
8028 #ifdef in_atomic
8029         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8030
8031         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8032             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8033                 return;
8034         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8035                 return;
8036         prev_jiffy = jiffies;
8037
8038         printk(KERN_ERR
8039                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8040                         file, line);
8041         printk(KERN_ERR
8042                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8043                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8044                         current->pid, current->comm);
8045
8046         debug_show_held_locks(current);
8047         if (irqs_disabled())
8048                 print_irqtrace_events(current);
8049         dump_stack();
8050 #endif
8051 }
8052 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8053 #endif
8054
8055 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8056 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8057 {
8058         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8059         int old_prio = p->prio;
8060         int on_rq;
8061
8062         on_rq = p->on_rq;
8063         if (on_rq)
8064                 deactivate_task(rq, p, 0);
8065         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8066         if (on_rq) {
8067                 activate_task(rq, p, 0);
8068                 resched_task(rq->curr);
8069         }
8070
8071         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8072 }
8073
8074 void normalize_rt_tasks(void)
8075 {
8076         struct task_struct *g, *p;
8077         unsigned long flags;
8078         struct rq *rq;
8079
8080         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8081         do_each_thread(g, p) {
8082                 /*
8083                  * Only normalize user tasks:
8084                  */
8085                 if (!p->mm)
8086                         continue;
8087
8088                 p->se.exec_start                = 0;
8089 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8090                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8091                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8092                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8093 #endif
8094
8095                 if (!rt_task(p)) {
8096                         /*
8097                          * Renice negative nice level userspace
8098                          * tasks back to 0:
8099                          */
8100                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8101                                 set_user_nice(p, 0);
8102                         continue;
8103                 }
8104
8105                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8106                 rq = __task_rq_lock(p);
8107
8108                 normalize_task(rq, p);
8109
8110                 __task_rq_unlock(rq);
8111                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8112         } while_each_thread(g, p);
8113
8114         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8115 }
8116
8117 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8118
8119 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8120 /*
8121  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8122  *
8123  * They can only be called when the whole system has been
8124  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8125  * activity can take place. Using them for anything else would
8126  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8127  * under any other configuration.
8128  */
8129
8130 /**
8131  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8132  * @cpu: the processor in question.
8133  *
8134  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8135  */
8136 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8137 {
8138         return cpu_curr(cpu);
8139 }
8140
8141 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8142
8143 #ifdef CONFIG_IA64
8144 /**
8145  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8146  * @cpu: the processor in question.
8147  * @p: the task pointer to set.
8148  *
8149  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8150  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8151  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8152  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8153  * and caller must save the original value of the current task (see
8154  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8155  * re-starting the system.
8156  *
8157  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8158  */
8159 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8160 {
8161         cpu_curr(cpu) = p;
8162 }
8163
8164 #endif
8165
8166 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8167 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8168 {
8169         int i;
8170
8171         for_each_possible_cpu(i) {
8172                 if (tg->cfs_rq)
8173                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8174                 if (tg->se)
8175                         kfree(tg->se[i]);
8176         }
8177
8178         kfree(tg->cfs_rq);
8179         kfree(tg->se);
8180 }
8181
8182 static
8183 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8184 {
8185         struct cfs_rq *cfs_rq;
8186         struct sched_entity *se;
8187         int i;
8188
8189         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8190         if (!tg->cfs_rq)
8191                 goto err;
8192         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8193         if (!tg->se)
8194                 goto err;
8195
8196         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8197
8198         for_each_possible_cpu(i) {
8199                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8200                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8201                 if (!cfs_rq)
8202                         goto err;
8203
8204                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8205                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8206                 if (!se)
8207                         goto err_free_rq;
8208
8209                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8210         }
8211
8212         return 1;
8213
8214 err_free_rq:
8215         kfree(cfs_rq);
8216 err:
8217         return 0;
8218 }
8219
8220 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8221 {
8222         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8223         unsigned long flags;
8224
8225         /*
8226         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8227         * check on_list without danger of it being re-added.
8228         */
8229         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8230                 return;
8231
8232         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8233         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8234         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8235 }
8236 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8237 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8238 {
8239 }
8240
8241 static inline
8242 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8243 {
8244         return 1;
8245 }
8246
8247 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8248 {
8249 }
8250 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8251
8252 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8253 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8254 {
8255         int i;
8256
8257         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8258
8259         for_each_possible_cpu(i) {
8260                 if (tg->rt_rq)
8261                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8262                 if (tg->rt_se)
8263                         kfree(tg->rt_se[i]);
8264         }
8265
8266         kfree(tg->rt_rq);
8267         kfree(tg->rt_se);
8268 }
8269
8270 static
8271 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8272 {
8273         struct rt_rq *rt_rq;
8274         struct sched_rt_entity *rt_se;
8275         int i;
8276
8277         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8278         if (!tg->rt_rq)
8279                 goto err;
8280         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8281         if (!tg->rt_se)
8282                 goto err;
8283
8284         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8285                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8286
8287         for_each_possible_cpu(i) {
8288                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8289                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8290                 if (!rt_rq)
8291                         goto err;
8292
8293                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8294                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8295                 if (!rt_se)
8296                         goto err_free_rq;
8297
8298                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8299         }
8300
8301         return 1;
8302
8303 err_free_rq:
8304         kfree(rt_rq);
8305 err:
8306         return 0;
8307 }
8308 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8309 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8310 {
8311 }
8312
8313 static inline
8314 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8315 {
8316         return 1;
8317 }
8318 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8319
8320 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8321 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8322 {
8323         free_fair_sched_group(tg);
8324         free_rt_sched_group(tg);
8325         autogroup_free(tg);
8326         kfree(tg);
8327 }
8328
8329 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8330 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8331 {
8332         struct task_group *tg;
8333         unsigned long flags;
8334
8335         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8336         if (!tg)
8337                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8338
8339         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8340                 goto err;
8341
8342         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8343                 goto err;
8344
8345         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8346         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8347
8348         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8349
8350         tg->parent = parent;
8351         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8352         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8353         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8354
8355         return tg;
8356
8357 err:
8358         free_sched_group(tg);
8359         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8360 }
8361
8362 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8363 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8364 {
8365         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8366         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8367 }
8368
8369 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8370 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8371 {
8372         unsigned long flags;
8373         int i;
8374
8375         /* end participation in shares distribution */
8376         for_each_possible_cpu(i)
8377                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8378
8379         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8380         list_del_rcu(&tg->list);
8381         list_del_rcu(&tg->siblings);
8382         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8383
8384         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8385         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8386 }
8387
8388 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8389  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8390  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8391  *      reflect its new group.
8392  */
8393 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8394 {
8395         int on_rq, running;
8396         unsigned long flags;
8397         struct rq *rq;
8398
8399         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8400
8401         running = task_current(rq, tsk);
8402         on_rq = tsk->on_rq;
8403
8404         if (on_rq)
8405                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8406         if (unlikely(running))
8407                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8408
8409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8410         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8411                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8412         else
8413 #endif
8414                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8415
8416         if (unlikely(running))
8417                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8418         if (on_rq)
8419                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8420
8421         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8422 }
8423 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8424
8425 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8426 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8427
8428 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8429 {
8430         int i;
8431         unsigned long flags;
8432
8433         /*
8434          * We can't change the weight of the root cgroup.
8435          */
8436         if (!tg->se[0])
8437                 return -EINVAL;
8438
8439         if (shares < MIN_SHARES)
8440                 shares = MIN_SHARES;
8441         else if (shares > MAX_SHARES)
8442                 shares = MAX_SHARES;
8443
8444         mutex_lock(&shares_mutex);
8445         if (tg->shares == shares)
8446                 goto done;
8447
8448         tg->shares = shares;
8449         for_each_possible_cpu(i) {
8450                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8451                 struct sched_entity *se;
8452
8453                 se = tg->se[i];
8454                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8455                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8456                 for_each_sched_entity(se)
8457                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8458                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8459         }
8460
8461 done:
8462         mutex_unlock(&shares_mutex);
8463         return 0;
8464 }
8465
8466 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8467 {
8468         return tg->shares;
8469 }
8470 #endif
8471
8472 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8473 /*
8474  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8475  */
8476 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8477
8478 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8479 {
8480         if (runtime == RUNTIME_INF)
8481                 return 1ULL << 20;
8482
8483         return div64_u64(runtime << 20, period);
8484 }
8485
8486 /* Must be called with tasklist_lock held */
8487 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8488 {
8489         struct task_struct *g, *p;
8490
8491         do_each_thread(g, p) {
8492                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8493                         return 1;
8494         } while_each_thread(g, p);
8495
8496         return 0;
8497 }
8498
8499 struct rt_schedulable_data {
8500         struct task_group *tg;
8501         u64 rt_period;
8502         u64 rt_runtime;
8503 };
8504
8505 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8506 {
8507         struct rt_schedulable_data *d = data;
8508         struct task_group *child;
8509         unsigned long total, sum = 0;
8510         u64 period, runtime;
8511
8512         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8513         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8514
8515         if (tg == d->tg) {
8516                 period = d->rt_period;
8517                 runtime = d->rt_runtime;
8518         }
8519
8520         /*
8521          * Cannot have more runtime than the period.
8522          */
8523         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8524                 return -EINVAL;
8525
8526         /*
8527          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8528          */
8529         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8530                 return -EBUSY;
8531
8532         total = to_ratio(period, runtime);
8533
8534         /*
8535          * Nobody can have more than the global setting allows.
8536          */
8537         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8538                 return -EINVAL;
8539
8540         /*
8541          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8542          */
8543         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8544                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8545                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8546
8547                 if (child == d->tg) {
8548                         period = d->rt_period;
8549                         runtime = d->rt_runtime;
8550                 }
8551
8552                 sum += to_ratio(period, runtime);
8553         }
8554
8555         if (sum > total)
8556                 return -EINVAL;
8557
8558         return 0;
8559 }
8560
8561 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8562 {
8563         struct rt_schedulable_data data = {
8564                 .tg = tg,
8565                 .rt_period = period,
8566                 .rt_runtime = runtime,
8567         };
8568
8569         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8570 }
8571
8572 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8573                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8574 {
8575         int i, err = 0;
8576
8577         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8578         read_lock(&tasklist_lock);
8579         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8580         if (err)
8581                 goto unlock;
8582
8583         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8584         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8585         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8586
8587         for_each_possible_cpu(i) {
8588                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8589
8590                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8591                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8592                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8593         }
8594         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8595 unlock:
8596         read_unlock(&tasklist_lock);
8597         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8598
8599         return err;
8600 }
8601
8602 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8603 {
8604         u64 rt_runtime, rt_period;
8605
8606         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8607         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8608         if (rt_runtime_us < 0)
8609                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8610
8611         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8612 }
8613
8614 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8615 {
8616         u64 rt_runtime_us;
8617
8618         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8619                 return -1;
8620
8621         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8622         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8623         return rt_runtime_us;
8624 }
8625
8626 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8627 {
8628         u64 rt_runtime, rt_period;
8629
8630         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8631         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8632
8633         if (rt_period == 0)
8634                 return -EINVAL;
8635
8636         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8637 }
8638
8639 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8640 {
8641         u64 rt_period_us;
8642
8643         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8644         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8645         return rt_period_us;
8646 }
8647
8648 static int sched_rt_global_constraints(void)
8649 {
8650         u64 runtime, period;
8651         int ret = 0;
8652
8653         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8654                 return -EINVAL;
8655
8656         runtime = global_rt_runtime();
8657         period = global_rt_period();
8658
8659         /*
8660          * Sanity check on the sysctl variables.
8661          */
8662         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8663                 return -EINVAL;
8664
8665         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8666         read_lock(&tasklist_lock);
8667         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8668         read_unlock(&tasklist_lock);
8669         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8670
8671         return ret;
8672 }
8673
8674 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8675 {
8676         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8677         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8678                 return 0;
8679
8680         return 1;
8681 }
8682
8683 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8684 static int sched_rt_global_constraints(void)
8685 {
8686         unsigned long flags;
8687         int i;
8688
8689         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8690                 return -EINVAL;
8691
8692         /*
8693          * There's always some RT tasks in the root group
8694          * -- migration, kstopmachine etc..
8695          */
8696         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8697                 return -EBUSY;
8698
8699         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8700         for_each_possible_cpu(i) {
8701                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8702
8703                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8704                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8705                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8706         }
8707         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8708
8709         return 0;
8710 }
8711 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8712
8713 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8714                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8715                 loff_t *ppos)
8716 {
8717         int ret;
8718         int old_period, old_runtime;
8719         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8720
8721         mutex_lock(&mutex);
8722         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8723         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8724
8725         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8726
8727         if (!ret && write) {
8728                 ret = sched_rt_global_constraints();
8729                 if (ret) {
8730                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8731                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8732                 } else {
8733                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8734                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8735                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8736                 }
8737         }
8738         mutex_unlock(&mutex);
8739
8740         return ret;
8741 }
8742
8743 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8744
8745 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8746 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8747 {
8748         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8749                             struct task_group, css);
8750 }
8751
8752 static struct cgroup_subsys_state *
8753 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8754 {
8755         struct task_group *tg, *parent;
8756
8757         if (!cgrp->parent) {
8758                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8759                 return &root_task_group.css;
8760         }
8761
8762         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8763         tg = sched_create_group(parent);
8764         if (IS_ERR(tg))
8765                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8766
8767         return &tg->css;
8768 }
8769
8770 static void
8771 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8772 {
8773         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8774
8775         sched_destroy_group(tg);
8776 }
8777
8778 static int
8779 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8780 {
8781 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8782         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8783                 return -EINVAL;
8784 #else
8785         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8786         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8787                 return -EINVAL;
8788 #endif
8789         return 0;
8790 }
8791
8792 static void
8793 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8794 {
8795         sched_move_task(tsk);
8796 }
8797
8798 static void
8799 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8800                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
8801 {
8802         /*
8803          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8804          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8805          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8806          */
8807         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8808                 return;
8809
8810         sched_move_task(task);
8811 }
8812
8813 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8814 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8815                                 u64 shareval)
8816 {
8817         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
8818 }
8819
8820 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8821 {
8822         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8823
8824         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8825 }
8826 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8827
8828 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8829 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8830                                 s64 val)
8831 {
8832         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8833 }
8834
8835 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8836 {
8837         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8838 }
8839
8840 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8841                 u64 rt_period_us)
8842 {
8843         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8844 }
8845
8846 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8847 {
8848         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8849 }
8850 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8851
8852 static struct cftype cpu_files[] = {
8853 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8854         {
8855                 .name = "shares",
8856                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8857                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8858         },
8859 #endif
8860 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8861         {
8862                 .name = "rt_runtime_us",
8863                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8864                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8865         },
8866         {
8867                 .name = "rt_period_us",
8868                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8869                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8870         },
8871 #endif
8872 };
8873
8874 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8875 {
8876         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8877 }
8878
8879 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8880         .name           = "cpu",
8881         .create         = cpu_cgroup_create,
8882         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8883         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
8884         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
8885         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8886         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8887         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8888         .early_init     = 1,
8889 };
8890
8891 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8892
8893 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8894
8895 /*
8896  * CPU accounting code for task groups.
8897  *
8898  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8899  * (balbir@in.ibm.com).
8900  */
8901
8902 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8903 struct cpuacct {
8904         struct cgroup_subsys_state css;
8905         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8906         u64 __percpu *cpuusage;
8907         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8908         struct cpuacct *parent;
8909 };
8910
8911 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8912
8913 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8914 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8915 {
8916         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8917                             struct cpuacct, css);
8918 }
8919
8920 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8921 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8922 {
8923         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8924                             struct cpuacct, css);
8925 }
8926
8927 /* create a new cpu accounting group */
8928 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8929         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8930 {
8931         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8932         int i;
8933
8934         if (!ca)
8935                 goto out;
8936
8937         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8938         if (!ca->cpuusage)
8939                 goto out_free_ca;
8940
8941         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8942                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8943                         goto out_free_counters;
8944
8945         if (cgrp->parent)
8946                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8947
8948         return &ca->css;
8949
8950 out_free_counters:
8951         while (--i >= 0)
8952                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8953         free_percpu(ca->cpuusage);
8954 out_free_ca:
8955         kfree(ca);
8956 out:
8957         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8958 }
8959
8960 /* destroy an existing cpu accounting group */
8961 static void
8962 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8963 {
8964         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8965         int i;
8966
8967         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8968                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8969         free_percpu(ca->cpuusage);
8970         kfree(ca);
8971 }
8972
8973 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8974 {
8975         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8976         u64 data;
8977
8978 #ifndef CONFIG_64BIT
8979         /*
8980          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8981          */
8982         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8983         data = *cpuusage;
8984         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8985 #else
8986         data = *cpuusage;
8987 #endif
8988
8989         return data;
8990 }
8991
8992 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8993 {
8994         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8995
8996 #ifndef CONFIG_64BIT
8997         /*
8998          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8999          */
9000         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9001         *cpuusage = val;
9002         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9003 #else
9004         *cpuusage = val;
9005 #endif
9006 }
9007
9008 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9009 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9010 {
9011         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9012         u64 totalcpuusage = 0;
9013         int i;
9014
9015         for_each_present_cpu(i)
9016                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9017
9018         return totalcpuusage;
9019 }
9020
9021 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9022                                                                 u64 reset)
9023 {
9024         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9025         int err = 0;
9026         int i;
9027
9028         if (reset) {
9029                 err = -EINVAL;
9030                 goto out;
9031         }
9032
9033         for_each_present_cpu(i)
9034                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9035
9036 out:
9037         return err;
9038 }
9039
9040 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9041                                    struct seq_file *m)
9042 {
9043         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9044         u64 percpu;
9045         int i;
9046
9047         for_each_present_cpu(i) {
9048                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9049                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9050         }
9051         seq_printf(m, "\n");
9052         return 0;
9053 }
9054
9055 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9056         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9057         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9058 };
9059
9060 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9061                 struct cgroup_map_cb *cb)
9062 {
9063         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9064         int i;
9065
9066         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9067                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9068                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9069                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9070         }
9071         return 0;
9072 }
9073
9074 static struct cftype files[] = {
9075         {
9076                 .name = "usage",
9077                 .read_u64 = cpuusage_read,
9078                 .write_u64 = cpuusage_write,
9079         },
9080         {
9081                 .name = "usage_percpu",
9082                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9083         },
9084         {
9085                 .name = "stat",
9086                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9087         },
9088 };
9089
9090 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9091 {
9092         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9093 }
9094
9095 /*
9096  * charge this task's execution time to its accounting group.
9097  *
9098  * called with rq->lock held.
9099  */
9100 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9101 {
9102         struct cpuacct *ca;
9103         int cpu;
9104
9105         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9106                 return;
9107
9108         cpu = task_cpu(tsk);
9109
9110         rcu_read_lock();
9111
9112         ca = task_ca(tsk);
9113
9114         for (; ca; ca = ca->parent) {
9115                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9116                 *cpuusage += cputime;
9117         }
9118
9119         rcu_read_unlock();
9120 }
9121
9122 /*
9123  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9124  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9125  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9126  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9127  *
9128  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9129  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9130  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9131  */
9132 #ifdef CONFIG_SMP
9133 #define CPUACCT_BATCH   \
9134         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9135 #else
9136 #define CPUACCT_BATCH   0
9137 #endif
9138
9139 /*
9140  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9141  */
9142 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9143                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9144 {
9145         struct cpuacct *ca;
9146         int batch = CPUACCT_BATCH;
9147
9148         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9149                 return;
9150
9151         rcu_read_lock();
9152         ca = task_ca(tsk);
9153
9154         do {
9155                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9156                 ca = ca->parent;
9157         } while (ca);
9158         rcu_read_unlock();
9159 }
9160
9161 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9162         .name = "cpuacct",
9163         .create = cpuacct_create,
9164         .destroy = cpuacct_destroy,
9165         .populate = cpuacct_populate,
9166         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9167 };
9168 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9169