nohz: Remove nohz_cpu_mask
[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 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched_cpupri.h"
83 #include "workqueue_sched.h"
84 #include "sched_autogroup.h"
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/sched.h>
88
89 /*
90  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
91  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
92  * and back.
93  */
94 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
95 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
96 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
97
98 /*
99  * 'User priority' is the nice value converted to something we
100  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
101  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
102  */
103 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
104 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
105 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
106
107 /*
108  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
109  */
110 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
111
112 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
113 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
114
115 /*
116  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
117  *
118  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
119  * Timeslices get refilled after they expire.
120  */
121 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
122
123 /*
124  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
125  */
126 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
127
128 static inline int rt_policy(int policy)
129 {
130         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
131                 return 1;
132         return 0;
133 }
134
135 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
136 {
137         return rt_policy(p->policy);
138 }
139
140 /*
141  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
142  */
143 struct rt_prio_array {
144         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
145         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
146 };
147
148 struct rt_bandwidth {
149         /* nests inside the rq lock: */
150         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
151         ktime_t                 rt_period;
152         u64                     rt_runtime;
153         struct hrtimer          rt_period_timer;
154 };
155
156 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
157
158 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
159
160 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
161 {
162         struct rt_bandwidth *rt_b =
163                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
164         ktime_t now;
165         int overrun;
166         int idle = 0;
167
168         for (;;) {
169                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
170                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
171
172                 if (!overrun)
173                         break;
174
175                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
176         }
177
178         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
179 }
180
181 static
182 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
183 {
184         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
185         rt_b->rt_runtime = runtime;
186
187         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
188
189         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
190                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
191         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
192 }
193
194 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
195 {
196         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
197 }
198
199 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
200 {
201         ktime_t now;
202
203         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
204                 return;
205
206         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
207                 return;
208
209         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
210         for (;;) {
211                 unsigned long delta;
212                 ktime_t soft, hard;
213
214                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
215                         break;
216
217                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
219
220                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
221                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
222                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
223                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
224                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
225         }
226         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
227 }
228
229 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
230 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
231 {
232         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
233 }
234 #endif
235
236 /*
237  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
238  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
239  */
240 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
241
242 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
243
244 #include <linux/cgroup.h>
245
246 struct cfs_rq;
247
248 static LIST_HEAD(task_groups);
249
250 /* task group related information */
251 struct task_group {
252         struct cgroup_subsys_state css;
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260
261         atomic_t load_weight;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277
278 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
279         struct autogroup *autogroup;
280 #endif
281 };
282
283 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
284 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
285
286 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
287
288 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group root_task_group;
308
309 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
310
311 /* CFS-related fields in a runqueue */
312 struct cfs_rq {
313         struct load_weight load;
314         unsigned long nr_running;
315
316         u64 exec_clock;
317         u64 min_vruntime;
318 #ifndef CONFIG_64BIT
319         u64 min_vruntime_copy;
320 #endif
321
322         struct rb_root tasks_timeline;
323         struct rb_node *rb_leftmost;
324
325         struct list_head tasks;
326         struct list_head *balance_iterator;
327
328         /*
329          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
330          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
331          */
332         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
333
334 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
335         unsigned int nr_spread_over;
336 #endif
337
338 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
339         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
340
341         /*
342          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
343          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
344          * (like users, containers etc.)
345          *
346          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
347          * list is used during load balance.
348          */
349         int on_list;
350         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
351         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
352
353 #ifdef CONFIG_SMP
354         /*
355          * the part of load.weight contributed by tasks
356          */
357         unsigned long task_weight;
358
359         /*
360          *   h_load = weight * f(tg)
361          *
362          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
363          * this group.
364          */
365         unsigned long h_load;
366
367         /*
368          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
369          *
370          * load_stamp is the last time we updated the load average
371          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
372          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
373          */
374         u64 load_avg;
375         u64 load_period;
376         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
377
378         unsigned long load_contribution;
379 #endif
380 #endif
381 };
382
383 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
384 struct rt_rq {
385         struct rt_prio_array active;
386         unsigned long rt_nr_running;
387 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
388         struct {
389                 int curr; /* highest queued rt task prio */
390 #ifdef CONFIG_SMP
391                 int next; /* next highest */
392 #endif
393         } highest_prio;
394 #endif
395 #ifdef CONFIG_SMP
396         unsigned long rt_nr_migratory;
397         unsigned long rt_nr_total;
398         int overloaded;
399         struct plist_head pushable_tasks;
400 #endif
401         int rt_throttled;
402         u64 rt_time;
403         u64 rt_runtime;
404         /* Nests inside the rq lock: */
405         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
406
407 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
408         unsigned long rt_nr_boosted;
409
410         struct rq *rq;
411         struct list_head leaf_rt_rq_list;
412         struct task_group *tg;
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_SMP
417
418 /*
419  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
420  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
421  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
422  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
423  * object.
424  *
425  */
426 struct root_domain {
427         atomic_t refcount;
428         atomic_t rto_count;
429         struct rcu_head rcu;
430         cpumask_var_t span;
431         cpumask_var_t online;
432
433         /*
434          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
435          * one runnable RT task.
436          */
437         cpumask_var_t rto_mask;
438         struct cpupri cpupri;
439 };
440
441 /*
442  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
443  * members (mimicking the global state we have today).
444  */
445 static struct root_domain def_root_domain;
446
447 #endif /* CONFIG_SMP */
448
449 /*
450  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
451  *
452  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
453  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
454  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
455  */
456 struct rq {
457         /* runqueue lock: */
458         raw_spinlock_t lock;
459
460         /*
461          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
462          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
463          */
464         unsigned long nr_running;
465         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
466         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
467         unsigned long last_load_update_tick;
468 #ifdef CONFIG_NO_HZ
469         u64 nohz_stamp;
470         unsigned char nohz_balance_kick;
471 #endif
472         int skip_clock_update;
473
474         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
475         struct load_weight load;
476         unsigned long nr_load_updates;
477         u64 nr_switches;
478
479         struct cfs_rq cfs;
480         struct rt_rq rt;
481
482 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
483         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
484         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
485 #endif
486 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct list_head leaf_rt_rq_list;
488 #endif
489
490         /*
491          * This is part of a global counter where only the total sum
492          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
493          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
494          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
495          */
496         unsigned long nr_uninterruptible;
497
498         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
499         unsigned long next_balance;
500         struct mm_struct *prev_mm;
501
502         u64 clock;
503         u64 clock_task;
504
505         atomic_t nr_iowait;
506
507 #ifdef CONFIG_SMP
508         struct root_domain *rd;
509         struct sched_domain *sd;
510
511         unsigned long cpu_power;
512
513         unsigned char idle_at_tick;
514         /* For active balancing */
515         int post_schedule;
516         int active_balance;
517         int push_cpu;
518         struct cpu_stop_work active_balance_work;
519         /* cpu of this runqueue: */
520         int cpu;
521         int online;
522
523         unsigned long avg_load_per_task;
524
525         u64 rt_avg;
526         u64 age_stamp;
527         u64 idle_stamp;
528         u64 avg_idle;
529 #endif
530
531 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
532         u64 prev_irq_time;
533 #endif
534 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
535         u64 prev_steal_time;
536 #endif
537 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
538         u64 prev_steal_time_rq;
539 #endif
540
541         /* calc_load related fields */
542         unsigned long calc_load_update;
543         long calc_load_active;
544
545 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
546 #ifdef CONFIG_SMP
547         int hrtick_csd_pending;
548         struct call_single_data hrtick_csd;
549 #endif
550         struct hrtimer hrtick_timer;
551 #endif
552
553 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
554         /* latency stats */
555         struct sched_info rq_sched_info;
556         unsigned long long rq_cpu_time;
557         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
558
559         /* sys_sched_yield() stats */
560         unsigned int yld_count;
561
562         /* schedule() stats */
563         unsigned int sched_switch;
564         unsigned int sched_count;
565         unsigned int sched_goidle;
566
567         /* try_to_wake_up() stats */
568         unsigned int ttwu_count;
569         unsigned int ttwu_local;
570 #endif
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct task_struct *wake_list;
574 #endif
575 };
576
577 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
578
579
580 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
581
582 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
583 {
584 #ifdef CONFIG_SMP
585         return rq->cpu;
586 #else
587         return 0;
588 #endif
589 }
590
591 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
592         rcu_dereference_check((p), \
593                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
594
595 /*
596  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
597  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
598  *
599  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
600  * preempt-disabled sections.
601  */
602 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
603         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
604
605 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
606 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
607 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
608 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
609 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
610
611 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
612
613 /*
614  * Return the group to which this tasks belongs.
615  *
616  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
617  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
618  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
619  * we pin the task to the current cgroup.
620  */
621 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
622 {
623         struct task_group *tg;
624         struct cgroup_subsys_state *css;
625
626         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
627                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
628                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
629         tg = container_of(css, struct task_group, css);
630
631         return autogroup_task_group(p, tg);
632 }
633
634 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
635 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
636 {
637 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
638         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
639         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
640 #endif
641
642 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
643         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
644         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
645 #endif
646 }
647
648 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
649
650 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
651 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
652 {
653         return NULL;
654 }
655
656 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
657
658 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
659
660 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
661 {
662         s64 delta;
663
664         if (rq->skip_clock_update > 0)
665                 return;
666
667         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
668         rq->clock += delta;
669         update_rq_clock_task(rq, delta);
670 }
671
672 /*
673  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
674  */
675 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
676 # define const_debug __read_mostly
677 #else
678 # define const_debug static const
679 #endif
680
681 /**
682  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
683  * @cpu: the processor in question.
684  *
685  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
686  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
687  */
688 int runqueue_is_locked(int cpu)
689 {
690         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
691 }
692
693 /*
694  * Debugging: various feature bits
695  */
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         __SCHED_FEAT_##name ,
699
700 enum {
701 #include "sched_features.h"
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
708
709 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
710 #include "sched_features.h"
711         0;
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         #name ,
718
719 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
720 #include "sched_features.h"
721         NULL
722 };
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
727 {
728         int i;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
732                         seq_puts(m, "NO_");
733                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
734         }
735         seq_puts(m, "\n");
736
737         return 0;
738 }
739
740 static ssize_t
741 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
742                 size_t cnt, loff_t *ppos)
743 {
744         char buf[64];
745         char *cmp;
746         int neg = 0;
747         int i;
748
749         if (cnt > 63)
750                 cnt = 63;
751
752         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
753                 return -EFAULT;
754
755         buf[cnt] = 0;
756         cmp = strstrip(buf);
757
758         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
759                 neg = 1;
760                 cmp += 3;
761         }
762
763         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
764                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
765                         if (neg)
766                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
767                         else
768                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
769                         break;
770                 }
771         }
772
773         if (!sched_feat_names[i])
774                 return -EINVAL;
775
776         *ppos += cnt;
777
778         return cnt;
779 }
780
781 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
782 {
783         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
784 }
785
786 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
787         .open           = sched_feat_open,
788         .write          = sched_feat_write,
789         .read           = seq_read,
790         .llseek         = seq_lseek,
791         .release        = single_release,
792 };
793
794 static __init int sched_init_debug(void)
795 {
796         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
797                         &sched_feat_fops);
798
799         return 0;
800 }
801 late_initcall(sched_init_debug);
802
803 #endif
804
805 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
806
807 /*
808  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
809  * Limited because this is done with IRQs disabled.
810  */
811 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
812
813 /*
814  * period over which we average the RT time consumption, measured
815  * in ms.
816  *
817  * default: 1s
818  */
819 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
820
821 /*
822  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
823  * default: 1s
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
826
827 static __read_mostly int scheduler_running;
828
829 /*
830  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
831  * default: 0.95s
832  */
833 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
834
835 static inline u64 global_rt_period(void)
836 {
837         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 static inline u64 global_rt_runtime(void)
841 {
842         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
843                 return RUNTIME_INF;
844
845         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
846 }
847
848 #ifndef prepare_arch_switch
849 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
850 #endif
851 #ifndef finish_arch_switch
852 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
853 #endif
854
855 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
856 {
857         return rq->curr == p;
858 }
859
860 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
861 {
862 #ifdef CONFIG_SMP
863         return p->on_cpu;
864 #else
865         return task_current(rq, p);
866 #endif
867 }
868
869 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
870 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         /*
874          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
875          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
876          * here.
877          */
878         next->on_cpu = 1;
879 #endif
880 }
881
882 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         /*
886          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
887          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
888          * finished.
889          */
890         smp_wmb();
891         prev->on_cpu = 0;
892 #endif
893 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
894         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
895         rq->lock.owner = current;
896 #endif
897         /*
898          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
899          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
900          * prev into current:
901          */
902         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
903
904         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
905 }
906
907 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
908 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
909 {
910 #ifdef CONFIG_SMP
911         /*
912          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
913          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
914          * here.
915          */
916         next->on_cpu = 1;
917 #endif
918 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
919         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
920 #else
921         raw_spin_unlock(&rq->lock);
922 #endif
923 }
924
925 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
926 {
927 #ifdef CONFIG_SMP
928         /*
929          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
930          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
931          * finished.
932          */
933         smp_wmb();
934         prev->on_cpu = 0;
935 #endif
936 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
937         local_irq_enable();
938 #endif
939 }
940 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
941
942 /*
943  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
944  */
945 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
946         __acquires(rq->lock)
947 {
948         struct rq *rq;
949
950         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
951
952         for (;;) {
953                 rq = task_rq(p);
954                 raw_spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p)))
956                         return rq;
957                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
958         }
959 }
960
961 /*
962  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(p->pi_lock)
966         __acquires(rq->lock)
967 {
968         struct rq *rq;
969
970         for (;;) {
971                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
972                 rq = task_rq(p);
973                 raw_spin_lock(&rq->lock);
974                 if (likely(rq == task_rq(p)))
975                         return rq;
976                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
977                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
978         }
979 }
980
981 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
982         __releases(rq->lock)
983 {
984         raw_spin_unlock(&rq->lock);
985 }
986
987 static inline void
988 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
989         __releases(rq->lock)
990         __releases(p->pi_lock)
991 {
992         raw_spin_unlock(&rq->lock);
993         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
994 }
995
996 /*
997  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
998  */
999 static struct rq *this_rq_lock(void)
1000         __acquires(rq->lock)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003
1004         local_irq_disable();
1005         rq = this_rq();
1006         raw_spin_lock(&rq->lock);
1007
1008         return rq;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1012 /*
1013  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1014  *
1015  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1016  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1017  * reschedule event.
1018  *
1019  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1020  * rq->lock.
1021  */
1022
1023 /*
1024  * Use hrtick when:
1025  *  - enabled by features
1026  *  - hrtimer is actually high res
1027  */
1028 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (!sched_feat(HRTICK))
1031                 return 0;
1032         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1033                 return 0;
1034         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1035 }
1036
1037 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1038 {
1039         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1040                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * High-resolution timer tick.
1045  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1046  */
1047 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1048 {
1049         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1050
1051         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1052
1053         raw_spin_lock(&rq->lock);
1054         update_rq_clock(rq);
1055         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1056         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1057
1058         return HRTIMER_NORESTART;
1059 }
1060
1061 #ifdef CONFIG_SMP
1062 /*
1063  * called from hardirq (IPI) context
1064  */
1065 static void __hrtick_start(void *arg)
1066 {
1067         struct rq *rq = arg;
1068
1069         raw_spin_lock(&rq->lock);
1070         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1071         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1072         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Called to set the hrtick timer state.
1077  *
1078  * called with rq->lock held and irqs disabled
1079  */
1080 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1081 {
1082         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1083         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1084
1085         hrtimer_set_expires(timer, time);
1086
1087         if (rq == this_rq()) {
1088                 hrtimer_restart(timer);
1089         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1090                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1091                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1092         }
1093 }
1094
1095 static int
1096 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1097 {
1098         int cpu = (int)(long)hcpu;
1099
1100         switch (action) {
1101         case CPU_UP_CANCELED:
1102         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1103         case CPU_DOWN_PREPARE:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1105         case CPU_DEAD:
1106         case CPU_DEAD_FROZEN:
1107                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1108                 return NOTIFY_OK;
1109         }
1110
1111         return NOTIFY_DONE;
1112 }
1113
1114 static __init void init_hrtick(void)
1115 {
1116         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1117 }
1118 #else
1119 /*
1120  * Called to set the hrtick timer state.
1121  *
1122  * called with rq->lock held and irqs disabled
1123  */
1124 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1125 {
1126         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1127                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1128 }
1129
1130 static inline void init_hrtick(void)
1131 {
1132 }
1133 #endif /* CONFIG_SMP */
1134
1135 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 #ifdef CONFIG_SMP
1138         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1139
1140         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1141         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1142         rq->hrtick_csd.info = rq;
1143 #endif
1144
1145         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1146         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1147 }
1148 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 static inline void init_hrtick(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1161
1162 /*
1163  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1164  *
1165  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1166  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1167  * the target CPU.
1168  */
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170
1171 #ifndef tsk_is_polling
1172 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1173 #endif
1174
1175 static void resched_task(struct task_struct *p)
1176 {
1177         int cpu;
1178
1179         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1180
1181         if (test_tsk_need_resched(p))
1182                 return;
1183
1184         set_tsk_need_resched(p);
1185
1186         cpu = task_cpu(p);
1187         if (cpu == smp_processor_id())
1188                 return;
1189
1190         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1191         smp_mb();
1192         if (!tsk_is_polling(p))
1193                 smp_send_reschedule(cpu);
1194 }
1195
1196 static void resched_cpu(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1202                 return;
1203         resched_task(cpu_curr(cpu));
1204         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1208 /*
1209  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1210  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1211  *
1212  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1213  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1214  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1215  */
1216 int get_nohz_timer_target(void)
1217 {
1218         int cpu = smp_processor_id();
1219         int i;
1220         struct sched_domain *sd;
1221
1222         rcu_read_lock();
1223         for_each_domain(cpu, sd) {
1224                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1225                         if (!idle_cpu(i)) {
1226                                 cpu = i;
1227                                 goto unlock;
1228                         }
1229                 }
1230         }
1231 unlock:
1232         rcu_read_unlock();
1233         return cpu;
1234 }
1235 /*
1236  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1237  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1238  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1239  * idle system the next event might even be infinite time into the
1240  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1241  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1242  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1243  * wheel for the next timer event.
1244  */
1245 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1246 {
1247         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1248
1249         if (cpu == smp_processor_id())
1250                 return;
1251
1252         /*
1253          * This is safe, as this function is called with the timer
1254          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1255          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1256          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1257          * timer into account automatically.
1258          */
1259         if (rq->curr != rq->idle)
1260                 return;
1261
1262         /*
1263          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1264          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1265          * idle task through an additional NOOP schedule()
1266          */
1267         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1268
1269         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1270         smp_mb();
1271         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1272                 smp_send_reschedule(cpu);
1273 }
1274
1275 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1276
1277 static u64 sched_avg_period(void)
1278 {
1279         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1280 }
1281
1282 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1283 {
1284         s64 period = sched_avg_period();
1285
1286         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1287                 /*
1288                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1289                  * optimising this loop into a divmod call.
1290                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1291                  */
1292                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1293                 rq->age_stamp += period;
1294                 rq->rt_avg /= 2;
1295         }
1296 }
1297
1298 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1299 {
1300         rq->rt_avg += rt_delta;
1301         sched_avg_update(rq);
1302 }
1303
1304 #else /* !CONFIG_SMP */
1305 static void resched_task(struct task_struct *p)
1306 {
1307         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1308         set_tsk_need_resched(p);
1309 }
1310
1311 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1312 {
1313 }
1314
1315 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1316 {
1317 }
1318 #endif /* CONFIG_SMP */
1319
1320 #if BITS_PER_LONG == 32
1321 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1322 #else
1323 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1324 #endif
1325
1326 #define WMULT_SHIFT     32
1327
1328 /*
1329  * Shift right and round:
1330  */
1331 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1332
1333 /*
1334  * delta *= weight / lw
1335  */
1336 static unsigned long
1337 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1338                 struct load_weight *lw)
1339 {
1340         u64 tmp;
1341
1342         /*
1343          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1344          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1345          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1346          */
1347         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1348                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1349         else
1350                 tmp = (u64)delta_exec;
1351
1352         if (!lw->inv_weight) {
1353                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1354
1355                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1356                         lw->inv_weight = 1;
1357                 else if (unlikely(!w))
1358                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1359                 else
1360                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1361         }
1362
1363         /*
1364          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1365          */
1366         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1367                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1368                         WMULT_SHIFT/2);
1369         else
1370                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1371
1372         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1373 }
1374
1375 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1376 {
1377         lw->weight += inc;
1378         lw->inv_weight = 0;
1379 }
1380
1381 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1382 {
1383         lw->weight -= dec;
1384         lw->inv_weight = 0;
1385 }
1386
1387 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1388 {
1389         lw->weight = w;
1390         lw->inv_weight = 0;
1391 }
1392
1393 /*
1394  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1395  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1396  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1397  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1398  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1399  * slice expiry etc.
1400  */
1401
1402 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1403 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1404
1405 /*
1406  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1407  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1408  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1409  * that remained on nice 0.
1410  *
1411  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1412  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1413  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1414  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1415  * the relative distance between them is ~25%.)
1416  */
1417 static const int prio_to_weight[40] = {
1418  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1419  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1420  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1421  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1422  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1423  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1424  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1425  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1426 };
1427
1428 /*
1429  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1430  *
1431  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1432  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1433  * into multiplications:
1434  */
1435 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1436  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1437  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1438  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1439  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1440  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1441  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1442  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1443  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1444 };
1445
1446 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1447 enum cpuacct_stat_index {
1448         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1449         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1450
1451         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1452 };
1453
1454 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1455 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1456 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1457                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1458 #else
1459 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1460 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1461                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1462 #endif
1463
1464 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1465 {
1466         update_load_add(&rq->load, load);
1467 }
1468
1469 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1470 {
1471         update_load_sub(&rq->load, load);
1472 }
1473
1474 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1475 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1476
1477 /*
1478  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1479  * leaving it for the final time.
1480  */
1481 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1482 {
1483         struct task_group *parent, *child;
1484         int ret;
1485
1486         rcu_read_lock();
1487         parent = &root_task_group;
1488 down:
1489         ret = (*down)(parent, data);
1490         if (ret)
1491                 goto out_unlock;
1492         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1493                 parent = child;
1494                 goto down;
1495
1496 up:
1497                 continue;
1498         }
1499         ret = (*up)(parent, data);
1500         if (ret)
1501                 goto out_unlock;
1502
1503         child = parent;
1504         parent = parent->parent;
1505         if (parent)
1506                 goto up;
1507 out_unlock:
1508         rcu_read_unlock();
1509
1510         return ret;
1511 }
1512
1513 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1514 {
1515         return 0;
1516 }
1517 #endif
1518
1519 #ifdef CONFIG_SMP
1520 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1521 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1522 {
1523         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1528  * according to the scheduling class and "nice" value.
1529  *
1530  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1531  * balance conservatively.
1532  */
1533 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1534 {
1535         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1536         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1537
1538         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1539                 return total;
1540
1541         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1546  * according to the scheduling class and "nice" value.
1547  */
1548 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1549 {
1550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1551         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1552
1553         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1554                 return total;
1555
1556         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1557 }
1558
1559 static unsigned long power_of(int cpu)
1560 {
1561         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1562 }
1563
1564 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1565
1566 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1567 {
1568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1569         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1570
1571         if (nr_running)
1572                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1573         else
1574                 rq->avg_load_per_task = 0;
1575
1576         return rq->avg_load_per_task;
1577 }
1578
1579 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1580
1581 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1582
1583 /*
1584  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1585  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1586  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1587  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1588  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1589  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1590  */
1591 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1592         __releases(this_rq->lock)
1593         __acquires(busiest->lock)
1594         __acquires(this_rq->lock)
1595 {
1596         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1597         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1598
1599         return 1;
1600 }
1601
1602 #else
1603 /*
1604  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1605  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1606  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1607  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1608  * regardless of entry order into the function.
1609  */
1610 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1611         __releases(this_rq->lock)
1612         __acquires(busiest->lock)
1613         __acquires(this_rq->lock)
1614 {
1615         int ret = 0;
1616
1617         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1618                 if (busiest < this_rq) {
1619                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1620                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1621                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1622                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1623                         ret = 1;
1624                 } else
1625                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1626                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1627         }
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1632
1633 /*
1634  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1635  */
1636 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1637 {
1638         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1639                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1640                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1641                 BUG_ON(1);
1642         }
1643
1644         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1645 }
1646
1647 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1648         __releases(busiest->lock)
1649 {
1650         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1651         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1652 }
1653
1654 /*
1655  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1656  *
1657  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1658  * you need to do so manually before calling.
1659  */
1660 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1661         __acquires(rq1->lock)
1662         __acquires(rq2->lock)
1663 {
1664         BUG_ON(!irqs_disabled());
1665         if (rq1 == rq2) {
1666                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1667                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1668         } else {
1669                 if (rq1 < rq2) {
1670                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1671                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1672                 } else {
1673                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1674                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1675                 }
1676         }
1677 }
1678
1679 /*
1680  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1681  *
1682  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1683  * you need to do so manually after calling.
1684  */
1685 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1686         __releases(rq1->lock)
1687         __releases(rq2->lock)
1688 {
1689         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1690         if (rq1 != rq2)
1691                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1692         else
1693                 __release(rq2->lock);
1694 }
1695
1696 #else /* CONFIG_SMP */
1697
1698 /*
1699  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1700  *
1701  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1702  * you need to do so manually before calling.
1703  */
1704 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1705         __acquires(rq1->lock)
1706         __acquires(rq2->lock)
1707 {
1708         BUG_ON(!irqs_disabled());
1709         BUG_ON(rq1 != rq2);
1710         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1711         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1712 }
1713
1714 /*
1715  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1716  *
1717  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1718  * you need to do so manually after calling.
1719  */
1720 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1721         __releases(rq1->lock)
1722         __releases(rq2->lock)
1723 {
1724         BUG_ON(rq1 != rq2);
1725         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1726         __release(rq2->lock);
1727 }
1728
1729 #endif
1730
1731 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1732 static void update_sysctl(void);
1733 static int get_update_sysctl_factor(void);
1734 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1735
1736 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1737 {
1738         set_task_rq(p, cpu);
1739 #ifdef CONFIG_SMP
1740         /*
1741          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1742          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1743          * per-task data have been completed by this moment.
1744          */
1745         smp_wmb();
1746         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1747 #endif
1748 }
1749
1750 static const struct sched_class rt_sched_class;
1751
1752 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1753 #define for_each_class(class) \
1754    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1755
1756 #include "sched_stats.h"
1757
1758 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1759 {
1760         rq->nr_running++;
1761 }
1762
1763 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1764 {
1765         rq->nr_running--;
1766 }
1767
1768 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1769 {
1770         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1771         struct load_weight *load = &p->se.load;
1772
1773         /*
1774          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1775          */
1776         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1777                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1778                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1779                 return;
1780         }
1781
1782         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1783         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1784 }
1785
1786 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1787 {
1788         update_rq_clock(rq);
1789         sched_info_queued(p);
1790         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1791 }
1792
1793 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1794 {
1795         update_rq_clock(rq);
1796         sched_info_dequeued(p);
1797         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1798 }
1799
1800 /*
1801  * activate_task - move a task to the runqueue.
1802  */
1803 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1804 {
1805         if (task_contributes_to_load(p))
1806                 rq->nr_uninterruptible--;
1807
1808         enqueue_task(rq, p, flags);
1809         inc_nr_running(rq);
1810 }
1811
1812 /*
1813  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1814  */
1815 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1816 {
1817         if (task_contributes_to_load(p))
1818                 rq->nr_uninterruptible++;
1819
1820         dequeue_task(rq, p, flags);
1821         dec_nr_running(rq);
1822 }
1823
1824 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1825
1826 /*
1827  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1828  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1829  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1830  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1831  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1832  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1833  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1834  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1835  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1836  */
1837 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1838 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1839
1840 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1841 static int sched_clock_irqtime;
1842
1843 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1844 {
1845         sched_clock_irqtime = 1;
1846 }
1847
1848 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1849 {
1850         sched_clock_irqtime = 0;
1851 }
1852
1853 #ifndef CONFIG_64BIT
1854 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1855
1856 static inline void irq_time_write_begin(void)
1857 {
1858         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1859         smp_wmb();
1860 }
1861
1862 static inline void irq_time_write_end(void)
1863 {
1864         smp_wmb();
1865         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1866 }
1867
1868 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1869 {
1870         u64 irq_time;
1871         unsigned seq;
1872
1873         do {
1874                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1875                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1876                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1877         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1878
1879         return irq_time;
1880 }
1881 #else /* CONFIG_64BIT */
1882 static inline void irq_time_write_begin(void)
1883 {
1884 }
1885
1886 static inline void irq_time_write_end(void)
1887 {
1888 }
1889
1890 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1891 {
1892         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1893 }
1894 #endif /* CONFIG_64BIT */
1895
1896 /*
1897  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1898  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1899  */
1900 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1901 {
1902         unsigned long flags;
1903         s64 delta;
1904         int cpu;
1905
1906         if (!sched_clock_irqtime)
1907                 return;
1908
1909         local_irq_save(flags);
1910
1911         cpu = smp_processor_id();
1912         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1913         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1914
1915         irq_time_write_begin();
1916         /*
1917          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1918          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1919          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1920          * that do not consume any time, but still wants to run.
1921          */
1922         if (hardirq_count())
1923                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1924         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1925                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1926
1927         irq_time_write_end();
1928         local_irq_restore(flags);
1929 }
1930 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1931
1932 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1933
1934 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1935 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
1936 {
1937         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
1938                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
1939
1940         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
1941 }
1942 #endif
1943
1944 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1945 {
1946 /*
1947  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
1948  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
1949  */
1950 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
1951         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
1952 #endif
1953 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1954         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1955
1956         /*
1957          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1958          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1959          * {soft,}irq region.
1960          *
1961          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1962          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1963          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1964          * monotonic.
1965          *
1966          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1967          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1968          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1969          * atomic ops.
1970          */
1971         if (irq_delta > delta)
1972                 irq_delta = delta;
1973
1974         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1975         delta -= irq_delta;
1976 #endif
1977 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1978         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
1979                 u64 st;
1980
1981                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
1982                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
1983
1984                 if (unlikely(steal > delta))
1985                         steal = delta;
1986
1987                 st = steal_ticks(steal);
1988                 steal = st * TICK_NSEC;
1989
1990                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
1991
1992                 delta -= steal;
1993         }
1994 #endif
1995
1996         rq->clock_task += delta;
1997
1998 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
1999         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2000                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2001 #endif
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2005 static int irqtime_account_hi_update(void)
2006 {
2007         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2008         unsigned long flags;
2009         u64 latest_ns;
2010         int ret = 0;
2011
2012         local_irq_save(flags);
2013         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2014         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2015                 ret = 1;
2016         local_irq_restore(flags);
2017         return ret;
2018 }
2019
2020 static int irqtime_account_si_update(void)
2021 {
2022         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2023         unsigned long flags;
2024         u64 latest_ns;
2025         int ret = 0;
2026
2027         local_irq_save(flags);
2028         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2029         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2030                 ret = 1;
2031         local_irq_restore(flags);
2032         return ret;
2033 }
2034
2035 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2036
2037 #define sched_clock_irqtime     (0)
2038
2039 #endif
2040
2041 #include "sched_idletask.c"
2042 #include "sched_fair.c"
2043 #include "sched_rt.c"
2044 #include "sched_autogroup.c"
2045 #include "sched_stoptask.c"
2046 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2047 # include "sched_debug.c"
2048 #endif
2049
2050 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2051 {
2052         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2053         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2054
2055         if (stop) {
2056                 /*
2057                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2058                  * userspace knows about and won't get confused about.
2059                  *
2060                  * Also, it will make PI more or less work without too
2061                  * much confusion -- but then, stop work should not
2062                  * rely on PI working anyway.
2063                  */
2064                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2065
2066                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2067         }
2068
2069         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2070
2071         if (old_stop) {
2072                 /*
2073                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2074                  * it can die in pieces.
2075                  */
2076                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2077         }
2078 }
2079
2080 /*
2081  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2082  */
2083 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2084 {
2085         return p->static_prio;
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2090  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2091  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2092  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2093  * estimator recalculates.
2094  */
2095 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2096 {
2097         int prio;
2098
2099         if (task_has_rt_policy(p))
2100                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2101         else
2102                 prio = __normal_prio(p);
2103         return prio;
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2108  * taken into account by the scheduler. This value might
2109  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2110  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2111  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2112  */
2113 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2114 {
2115         p->normal_prio = normal_prio(p);
2116         /*
2117          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2118          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2119          * to the normal priority:
2120          */
2121         if (!rt_prio(p->prio))
2122                 return p->normal_prio;
2123         return p->prio;
2124 }
2125
2126 /**
2127  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2128  * @p: the task in question.
2129  */
2130 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2131 {
2132         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2133 }
2134
2135 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2136                                        const struct sched_class *prev_class,
2137                                        int oldprio)
2138 {
2139         if (prev_class != p->sched_class) {
2140                 if (prev_class->switched_from)
2141                         prev_class->switched_from(rq, p);
2142                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2143         } else if (oldprio != p->prio)
2144                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2145 }
2146
2147 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2148 {
2149         const struct sched_class *class;
2150
2151         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2152                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2153         } else {
2154                 for_each_class(class) {
2155                         if (class == rq->curr->sched_class)
2156                                 break;
2157                         if (class == p->sched_class) {
2158                                 resched_task(rq->curr);
2159                                 break;
2160                         }
2161                 }
2162         }
2163
2164         /*
2165          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2166          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2167          */
2168         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2169                 rq->skip_clock_update = 1;
2170 }
2171
2172 #ifdef CONFIG_SMP
2173 /*
2174  * Is this task likely cache-hot:
2175  */
2176 static int
2177 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2178 {
2179         s64 delta;
2180
2181         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2182                 return 0;
2183
2184         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2185                 return 0;
2186
2187         /*
2188          * Buddy candidates are cache hot:
2189          */
2190         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2191                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2192                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2193                 return 1;
2194
2195         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2196                 return 1;
2197         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2198                 return 0;
2199
2200         delta = now - p->se.exec_start;
2201
2202         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2203 }
2204
2205 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2206 {
2207 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2208         /*
2209          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2210          * ttwu() will sort out the placement.
2211          */
2212         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2213                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2214
2215 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2216         /*
2217          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2218          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2219          *
2220          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2221          * see set_task_rq().
2222          *
2223          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2224          * task_rq_lock().
2225          */
2226         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2227                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2228 #endif
2229 #endif
2230
2231         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2232
2233         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2234                 p->se.nr_migrations++;
2235                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2236         }
2237
2238         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2239 }
2240
2241 struct migration_arg {
2242         struct task_struct *task;
2243         int dest_cpu;
2244 };
2245
2246 static int migration_cpu_stop(void *data);
2247
2248 /*
2249  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2250  *
2251  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2252  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2253  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2254  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2255  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2256  * @p has remained unscheduled the whole time.
2257  *
2258  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2259  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2260  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2261  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2262  * waiting to become inactive.
2263  */
2264 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2265 {
2266         unsigned long flags;
2267         int running, on_rq;
2268         unsigned long ncsw;
2269         struct rq *rq;
2270
2271         for (;;) {
2272                 /*
2273                  * We do the initial early heuristics without holding
2274                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2275                  * the runqueue lock when things look like they will
2276                  * work out!
2277                  */
2278                 rq = task_rq(p);
2279
2280                 /*
2281                  * If the task is actively running on another CPU
2282                  * still, just relax and busy-wait without holding
2283                  * any locks.
2284                  *
2285                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2286                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2287                  * But we don't care, since "task_running()" will
2288                  * return false if the runqueue has changed and p
2289                  * is actually now running somewhere else!
2290                  */
2291                 while (task_running(rq, p)) {
2292                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2293                                 return 0;
2294                         cpu_relax();
2295                 }
2296
2297                 /*
2298                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2299                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2300                  * just go back and repeat.
2301                  */
2302                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2303                 trace_sched_wait_task(p);
2304                 running = task_running(rq, p);
2305                 on_rq = p->on_rq;
2306                 ncsw = 0;
2307                 if (!match_state || p->state == match_state)
2308                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2309                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2310
2311                 /*
2312                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2313                  */
2314                 if (unlikely(!ncsw))
2315                         break;
2316
2317                 /*
2318                  * Was it really running after all now that we
2319                  * checked with the proper locks actually held?
2320                  *
2321                  * Oops. Go back and try again..
2322                  */
2323                 if (unlikely(running)) {
2324                         cpu_relax();
2325                         continue;
2326                 }
2327
2328                 /*
2329                  * It's not enough that it's not actively running,
2330                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2331                  * preempted!
2332                  *
2333                  * So if it was still runnable (but just not actively
2334                  * running right now), it's preempted, and we should
2335                  * yield - it could be a while.
2336                  */
2337                 if (unlikely(on_rq)) {
2338                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2339
2340                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2341                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2342                         continue;
2343                 }
2344
2345                 /*
2346                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2347                  * runnable, which means that it will never become
2348                  * running in the future either. We're all done!
2349                  */
2350                 break;
2351         }
2352
2353         return ncsw;
2354 }
2355
2356 /***
2357  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2358  * @p: the to-be-kicked thread
2359  *
2360  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2361  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2362  *
2363  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2364  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2365  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2366  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2367  * achieved as well.
2368  */
2369 void kick_process(struct task_struct *p)
2370 {
2371         int cpu;
2372
2373         preempt_disable();
2374         cpu = task_cpu(p);
2375         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2376                 smp_send_reschedule(cpu);
2377         preempt_enable();
2378 }
2379 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2380 #endif /* CONFIG_SMP */
2381
2382 #ifdef CONFIG_SMP
2383 /*
2384  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2385  */
2386 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2387 {
2388         int dest_cpu;
2389         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2390
2391         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2392         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2393                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2394                         return dest_cpu;
2395
2396         /* Any allowed, online CPU? */
2397         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2398         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2399                 return dest_cpu;
2400
2401         /* No more Mr. Nice Guy. */
2402         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2403         /*
2404          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2405          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2406          * leave kernel.
2407          */
2408         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2409                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2410                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2411         }
2412
2413         return dest_cpu;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2418  */
2419 static inline
2420 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2421 {
2422         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2423
2424         /*
2425          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2426          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2427          * cpu.
2428          *
2429          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2430          *
2431          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2432          *   not worry about this generic constraint ]
2433          */
2434         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2435                      !cpu_online(cpu)))
2436                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2437
2438         return cpu;
2439 }
2440
2441 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2442 {
2443         s64 diff = sample - *avg;
2444         *avg += diff >> 3;
2445 }
2446 #endif
2447
2448 static void
2449 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2450 {
2451 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2452         struct rq *rq = this_rq();
2453
2454 #ifdef CONFIG_SMP
2455         int this_cpu = smp_processor_id();
2456
2457         if (cpu == this_cpu) {
2458                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2459                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2460         } else {
2461                 struct sched_domain *sd;
2462
2463                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2464                 rcu_read_lock();
2465                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2466                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2467                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2468                                 break;
2469                         }
2470                 }
2471                 rcu_read_unlock();
2472         }
2473
2474         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2475                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2476
2477 #endif /* CONFIG_SMP */
2478
2479         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2480         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2481
2482         if (wake_flags & WF_SYNC)
2483                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2484
2485 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2486 }
2487
2488 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2489 {
2490         activate_task(rq, p, en_flags);
2491         p->on_rq = 1;
2492
2493         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2494         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2495                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2496 }
2497
2498 /*
2499  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2500  */
2501 static void
2502 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2503 {
2504         trace_sched_wakeup(p, true);
2505         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2506
2507         p->state = TASK_RUNNING;
2508 #ifdef CONFIG_SMP
2509         if (p->sched_class->task_woken)
2510                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2511
2512         if (rq->idle_stamp) {
2513                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2514                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2515
2516                 if (delta > max)
2517                         rq->avg_idle = max;
2518                 else
2519                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2520                 rq->idle_stamp = 0;
2521         }
2522 #endif
2523 }
2524
2525 static void
2526 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2527 {
2528 #ifdef CONFIG_SMP
2529         if (p->sched_contributes_to_load)
2530                 rq->nr_uninterruptible--;
2531 #endif
2532
2533         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2534         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2535 }
2536
2537 /*
2538  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2539  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2540  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2541  * the task is still ->on_rq.
2542  */
2543 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2544 {
2545         struct rq *rq;
2546         int ret = 0;
2547
2548         rq = __task_rq_lock(p);
2549         if (p->on_rq) {
2550                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2551                 ret = 1;
2552         }
2553         __task_rq_unlock(rq);
2554
2555         return ret;
2556 }
2557
2558 #ifdef CONFIG_SMP
2559 static void sched_ttwu_do_pending(struct task_struct *list)
2560 {
2561         struct rq *rq = this_rq();
2562
2563         raw_spin_lock(&rq->lock);
2564
2565         while (list) {
2566                 struct task_struct *p = list;
2567                 list = list->wake_entry;
2568                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2569         }
2570
2571         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2572 }
2573
2574 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2575
2576 static void sched_ttwu_pending(void)
2577 {
2578         struct rq *rq = this_rq();
2579         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2580
2581         if (!list)
2582                 return;
2583
2584         sched_ttwu_do_pending(list);
2585 }
2586
2587 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2588
2589 void scheduler_ipi(void)
2590 {
2591         struct rq *rq = this_rq();
2592         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2593
2594         if (!list)
2595                 return;
2596
2597         /*
2598          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2599          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2600          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2601          * we do call them.
2602          *
2603          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2604          * properly.
2605          *
2606          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2607          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2608          * somewhat pessimize the simple resched case.
2609          */
2610         irq_enter();
2611         sched_ttwu_do_pending(list);
2612         irq_exit();
2613 }
2614
2615 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2616 {
2617         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2618         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2619
2620         for (;;) {
2621                 struct task_struct *old = next;
2622
2623                 p->wake_entry = next;
2624                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2625                 if (next == old)
2626                         break;
2627         }
2628
2629         if (!next)
2630                 smp_send_reschedule(cpu);
2631 }
2632
2633 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2634 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2635 {
2636         struct rq *rq;
2637         int ret = 0;
2638
2639         rq = __task_rq_lock(p);
2640         if (p->on_cpu) {
2641                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2642                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2643                 ret = 1;
2644         }
2645         __task_rq_unlock(rq);
2646
2647         return ret;
2648
2649 }
2650 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2651 #endif /* CONFIG_SMP */
2652
2653 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2654 {
2655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2656
2657 #if defined(CONFIG_SMP)
2658         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2659                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2660                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2661                 return;
2662         }
2663 #endif
2664
2665         raw_spin_lock(&rq->lock);
2666         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2667         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2668 }
2669
2670 /**
2671  * try_to_wake_up - wake up a thread
2672  * @p: the thread to be awakened
2673  * @state: the mask of task states that can be woken
2674  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2675  *
2676  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2677  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2678  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2679  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2680  * runnable without the overhead of this.
2681  *
2682  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2683  * or @state didn't match @p's state.
2684  */
2685 static int
2686 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2687 {
2688         unsigned long flags;
2689         int cpu, success = 0;
2690
2691         smp_wmb();
2692         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2693         if (!(p->state & state))
2694                 goto out;
2695
2696         success = 1; /* we're going to change ->state */
2697         cpu = task_cpu(p);
2698
2699         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2700                 goto stat;
2701
2702 #ifdef CONFIG_SMP
2703         /*
2704          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2705          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2706          */
2707         while (p->on_cpu) {
2708 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2709                 /*
2710                  * In case the architecture enables interrupts in
2711                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2712                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2713                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2714                  * remote wakeup.
2715                  */
2716                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2717                         goto stat;
2718 #else
2719                 cpu_relax();
2720 #endif
2721         }
2722         /*
2723          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2724          */
2725         smp_rmb();
2726
2727         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2728         p->state = TASK_WAKING;
2729
2730         if (p->sched_class->task_waking)
2731                 p->sched_class->task_waking(p);
2732
2733         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2734         if (task_cpu(p) != cpu) {
2735                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2736                 set_task_cpu(p, cpu);
2737         }
2738 #endif /* CONFIG_SMP */
2739
2740         ttwu_queue(p, cpu);
2741 stat:
2742         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2743 out:
2744         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2745
2746         return success;
2747 }
2748
2749 /**
2750  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2751  * @p: the thread to be awakened
2752  *
2753  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2754  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2755  * the current task.
2756  */
2757 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2758 {
2759         struct rq *rq = task_rq(p);
2760
2761         BUG_ON(rq != this_rq());
2762         BUG_ON(p == current);
2763         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2764
2765         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2766                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2767                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2768                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2769         }
2770
2771         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2772                 goto out;
2773
2774         if (!p->on_rq)
2775                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2776
2777         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2778         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2779 out:
2780         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2781 }
2782
2783 /**
2784  * wake_up_process - Wake up a specific process
2785  * @p: The process to be woken up.
2786  *
2787  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2788  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2789  * running.
2790  *
2791  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2792  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2793  */
2794 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2795 {
2796         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2797 }
2798 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2799
2800 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2801 {
2802         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2803 }
2804
2805 /*
2806  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2807  * p is forked by current.
2808  *
2809  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2810  */
2811 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2812 {
2813         p->on_rq                        = 0;
2814
2815         p->se.on_rq                     = 0;
2816         p->se.exec_start                = 0;
2817         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2818         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2819         p->se.nr_migrations             = 0;
2820         p->se.vruntime                  = 0;
2821         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2822
2823 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2824         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2825 #endif
2826
2827         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2828
2829 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2830         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2831 #endif
2832 }
2833
2834 /*
2835  * fork()/clone()-time setup:
2836  */
2837 void sched_fork(struct task_struct *p)
2838 {
2839         unsigned long flags;
2840         int cpu = get_cpu();
2841
2842         __sched_fork(p);
2843         /*
2844          * We mark the process as running here. This guarantees that
2845          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2846          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2847          */
2848         p->state = TASK_RUNNING;
2849
2850         /*
2851          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2852          */
2853         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2854                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2855                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2856                         p->normal_prio = p->static_prio;
2857                 }
2858
2859                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2860                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2861                         p->normal_prio = p->static_prio;
2862                         set_load_weight(p);
2863                 }
2864
2865                 /*
2866                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2867                  * fulfilled its duty:
2868                  */
2869                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2870         }
2871
2872         /*
2873          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2874          */
2875         p->prio = current->normal_prio;
2876
2877         if (!rt_prio(p->prio))
2878                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2879
2880         if (p->sched_class->task_fork)
2881                 p->sched_class->task_fork(p);
2882
2883         /*
2884          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2885          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2886          * is ran before sched_fork().
2887          *
2888          * Silence PROVE_RCU.
2889          */
2890         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2891         set_task_cpu(p, cpu);
2892         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2893
2894 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2895         if (likely(sched_info_on()))
2896                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2897 #endif
2898 #if defined(CONFIG_SMP)
2899         p->on_cpu = 0;
2900 #endif
2901 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
2902         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2903         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2904 #endif
2905 #ifdef CONFIG_SMP
2906         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2907 #endif
2908
2909         put_cpu();
2910 }
2911
2912 /*
2913  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2914  *
2915  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2916  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2917  * on the runqueue and wakes it.
2918  */
2919 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2920 {
2921         unsigned long flags;
2922         struct rq *rq;
2923
2924         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2925 #ifdef CONFIG_SMP
2926         /*
2927          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2928          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2929          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2930          */
2931         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2932 #endif
2933
2934         rq = __task_rq_lock(p);
2935         activate_task(rq, p, 0);
2936         p->on_rq = 1;
2937         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2938         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2939 #ifdef CONFIG_SMP
2940         if (p->sched_class->task_woken)
2941                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2942 #endif
2943         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2944 }
2945
2946 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2947
2948 /**
2949  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2950  * @notifier: notifier struct to register
2951  */
2952 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2953 {
2954         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2955 }
2956 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2957
2958 /**
2959  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2960  * @notifier: notifier struct to unregister
2961  *
2962  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2963  */
2964 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2965 {
2966         hlist_del(&notifier->link);
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2969
2970 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2971 {
2972         struct preempt_notifier *notifier;
2973         struct hlist_node *node;
2974
2975         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2976                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2977 }
2978
2979 static void
2980 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2981                                  struct task_struct *next)
2982 {
2983         struct preempt_notifier *notifier;
2984         struct hlist_node *node;
2985
2986         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2987                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2988 }
2989
2990 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2991
2992 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2993 {
2994 }
2995
2996 static void
2997 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2998                                  struct task_struct *next)
2999 {
3000 }
3001
3002 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3003
3004 /**
3005  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3006  * @rq: the runqueue preparing to switch
3007  * @prev: the current task that is being switched out
3008  * @next: the task we are going to switch to.
3009  *
3010  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3011  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3012  * switch.
3013  *
3014  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3015  * hooks.
3016  */
3017 static inline void
3018 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3019                     struct task_struct *next)
3020 {
3021         sched_info_switch(prev, next);
3022         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3023         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3024         prepare_lock_switch(rq, next);
3025         prepare_arch_switch(next);
3026         trace_sched_switch(prev, next);
3027 }
3028
3029 /**
3030  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3031  * @rq: runqueue associated with task-switch
3032  * @prev: the thread we just switched away from.
3033  *
3034  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3035  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3036  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3037  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3038  *
3039  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3040  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3041  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3042  * details.)
3043  */
3044 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3045         __releases(rq->lock)
3046 {
3047         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3048         long prev_state;
3049
3050         rq->prev_mm = NULL;
3051
3052         /*
3053          * A task struct has one reference for the use as "current".
3054          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3055          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3056          * the scheduled task must drop that reference.
3057          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3058          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3059          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3060          * be dropped twice.
3061          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3062          */
3063         prev_state = prev->state;
3064         finish_arch_switch(prev);
3065 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3066         local_irq_disable();
3067 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3068         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3069 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3070         local_irq_enable();
3071 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3072         finish_lock_switch(rq, prev);
3073
3074         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3075         if (mm)
3076                 mmdrop(mm);
3077         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3078                 /*
3079                  * Remove function-return probe instances associated with this
3080                  * task and put them back on the free list.
3081                  */
3082                 kprobe_flush_task(prev);
3083                 put_task_struct(prev);
3084         }
3085 }
3086
3087 #ifdef CONFIG_SMP
3088
3089 /* assumes rq->lock is held */
3090 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3091 {
3092         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3093                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3094 }
3095
3096 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3097 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3098 {
3099         if (rq->post_schedule) {
3100                 unsigned long flags;
3101
3102                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3103                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3104                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3105                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3106
3107                 rq->post_schedule = 0;
3108         }
3109 }
3110
3111 #else
3112
3113 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3114 {
3115 }
3116
3117 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3118 {
3119 }
3120
3121 #endif
3122
3123 /**
3124  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3125  * @prev: the thread we just switched away from.
3126  */
3127 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3128         __releases(rq->lock)
3129 {
3130         struct rq *rq = this_rq();
3131
3132         finish_task_switch(rq, prev);
3133
3134         /*
3135          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3136          * task_switch?
3137          */
3138         post_schedule(rq);
3139
3140 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3141         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3142         preempt_enable();
3143 #endif
3144         if (current->set_child_tid)
3145                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3146 }
3147
3148 /*
3149  * context_switch - switch to the new MM and the new
3150  * thread's register state.
3151  */
3152 static inline void
3153 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3154                struct task_struct *next)
3155 {
3156         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3157
3158         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3159
3160         mm = next->mm;
3161         oldmm = prev->active_mm;
3162         /*
3163          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3164          * combine the page table reload and the switch backend into
3165          * one hypercall.
3166          */
3167         arch_start_context_switch(prev);
3168
3169         if (!mm) {
3170                 next->active_mm = oldmm;
3171                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3172                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3173         } else
3174                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3175
3176         if (!prev->mm) {
3177                 prev->active_mm = NULL;
3178                 rq->prev_mm = oldmm;
3179         }
3180         /*
3181          * Since the runqueue lock will be released by the next
3182          * task (which is an invalid locking op but in the case
3183          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3184          * do an early lockdep release here:
3185          */
3186 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3187         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3188 #endif
3189
3190         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3191         switch_to(prev, next, prev);
3192
3193         barrier();
3194         /*
3195          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3196          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3197          * frame will be invalid.
3198          */
3199         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3200 }
3201
3202 /*
3203  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3204  *
3205  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3206  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3207  * number of context switches performed since bootup.
3208  */
3209 unsigned long nr_running(void)
3210 {
3211         unsigned long i, sum = 0;
3212
3213         for_each_online_cpu(i)
3214                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3215
3216         return sum;
3217 }
3218
3219 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3220 {
3221         unsigned long i, sum = 0;
3222
3223         for_each_possible_cpu(i)
3224                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3225
3226         /*
3227          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3228          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3229          */
3230         if (unlikely((long)sum < 0))
3231                 sum = 0;
3232
3233         return sum;
3234 }
3235
3236 unsigned long long nr_context_switches(void)
3237 {
3238         int i;
3239         unsigned long long sum = 0;
3240
3241         for_each_possible_cpu(i)
3242                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3243
3244         return sum;
3245 }
3246
3247 unsigned long nr_iowait(void)
3248 {
3249         unsigned long i, sum = 0;
3250
3251         for_each_possible_cpu(i)
3252                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3253
3254         return sum;
3255 }
3256
3257 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3258 {
3259         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3260         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3261 }
3262
3263 unsigned long this_cpu_load(void)
3264 {
3265         struct rq *this = this_rq();
3266         return this->cpu_load[0];
3267 }
3268
3269
3270 /* Variables and functions for calc_load */
3271 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3272 static unsigned long calc_load_update;
3273 unsigned long avenrun[3];
3274 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3275
3276 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3277 {
3278         long nr_active, delta = 0;
3279
3280         nr_active = this_rq->nr_running;
3281         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3282
3283         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3284                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3285                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3286         }
3287
3288         return delta;
3289 }
3290
3291 static unsigned long
3292 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3293 {
3294         load *= exp;
3295         load += active * (FIXED_1 - exp);
3296         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3297         return load >> FSHIFT;
3298 }
3299
3300 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3301 /*
3302  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3303  *
3304  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3305  */
3306 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3307
3308 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3309 {
3310         long delta;
3311
3312         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3313         if (delta)
3314                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3315 }
3316
3317 static long calc_load_fold_idle(void)
3318 {
3319         long delta = 0;
3320
3321         /*
3322          * Its got a race, we don't care...
3323          */
3324         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3325                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3326
3327         return delta;
3328 }
3329
3330 /**
3331  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3332  *
3333  * @x:         base of the power
3334  * @frac_bits: fractional bits of @x
3335  * @n:         power to raise @x to.
3336  *
3337  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3338  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3339  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3340  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3341  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3342  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3343  * vector.
3344  */
3345 static unsigned long
3346 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3347 {
3348         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3349
3350         if (n) for (;;) {
3351                 if (n & 1) {
3352                         result *= x;
3353                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3354                         result >>= frac_bits;
3355                 }
3356                 n >>= 1;
3357                 if (!n)
3358                         break;
3359                 x *= x;
3360                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3361                 x >>= frac_bits;
3362         }
3363
3364         return result;
3365 }
3366
3367 /*
3368  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3369  *
3370  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3371  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3372  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3373  *
3374  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3375  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3376  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3377  *
3378  *  ...
3379  *
3380  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3381  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3382  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3383  *
3384  * [1] application of the geometric series:
3385  *
3386  *              n         1 - x^(n+1)
3387  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3388  *             i=0          1 - x
3389  */
3390 static unsigned long
3391 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3392             unsigned long active, unsigned int n)
3393 {
3394
3395         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3396 }
3397
3398 /*
3399  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3400  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3401  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3402  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3403  *
3404  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3405  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3406  */
3407 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3408 {
3409         long delta, active, n;
3410
3411         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3412                 return;
3413
3414         /*
3415          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3416          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3417          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3418          * due to NO_HZ.
3419          */
3420         delta = calc_load_fold_idle();
3421         if (delta)
3422                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3423
3424         /*
3425          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3426          */
3427         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3428                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3429
3430                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3431                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3432
3433                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3434                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3435                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3436
3437                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3438         }
3439
3440         /*
3441          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3442          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3443          * which comes after this will take care of that.
3444          *
3445          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3446          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3447          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3448          * pick up the final one.
3449          */
3450 }
3451 #else
3452 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3453 {
3454 }
3455
3456 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3457 {
3458         return 0;
3459 }
3460
3461 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3462 {
3463 }
3464 #endif
3465
3466 /**
3467  * get_avenrun - get the load average array
3468  * @loads:      pointer to dest load array
3469  * @offset:     offset to add
3470  * @shift:      shift count to shift the result left
3471  *
3472  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3473  */
3474 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3475 {
3476         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3477         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3478         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3479 }
3480
3481 /*
3482  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3483  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3484  */
3485 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3486 {
3487         long active;
3488
3489         calc_global_nohz(ticks);
3490
3491         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3492                 return;
3493
3494         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3495         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3496
3497         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3498         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3499         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3500
3501         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3502 }
3503
3504 /*
3505  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3506  * active count.
3507  */
3508 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3509 {
3510         long delta;
3511
3512         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3513                 return;
3514
3515         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3516         delta += calc_load_fold_idle();
3517         if (delta)
3518                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3519
3520         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3521 }
3522
3523 /*
3524  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3525  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3526  *
3527  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3528  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3529  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3530  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3531  *
3532  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3533  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3534  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3535  *
3536  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3537  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3538  * particular idx is approximated to be zero.
3539  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3540  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3541  * based on 128 point scale.
3542  * Example:
3543  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3544  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3545  *
3546  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3547  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3548  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3549  */
3550 #define DEGRADE_SHIFT           7
3551 static const unsigned char
3552                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3553 static const unsigned char
3554                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3555                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3556                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3557                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3558                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3559                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3560
3561 /*
3562  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3563  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3564  * adding any new load.
3565  */
3566 static unsigned long
3567 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3568 {
3569         int j = 0;
3570
3571         if (!missed_updates)
3572                 return load;
3573
3574         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3575                 return 0;
3576
3577         if (idx == 1)
3578                 return load >> missed_updates;
3579
3580         while (missed_updates) {
3581                 if (missed_updates % 2)
3582                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3583
3584                 missed_updates >>= 1;
3585                 j++;
3586         }
3587         return load;
3588 }
3589
3590 /*
3591  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3592  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3593  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3594  */
3595 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3596 {
3597         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3598         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3599         unsigned long pending_updates;
3600         int i, scale;
3601
3602         this_rq->nr_load_updates++;
3603
3604         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3605         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3606                 return;
3607
3608         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3609         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3610
3611         /* Update our load: */
3612         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3613         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3614                 unsigned long old_load, new_load;
3615
3616                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3617
3618                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3619                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3620                 new_load = this_load;
3621                 /*
3622                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3623                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3624                  * example.
3625                  */
3626                 if (new_load > old_load)
3627                         new_load += scale - 1;
3628
3629                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3630         }
3631
3632         sched_avg_update(this_rq);
3633 }
3634
3635 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3636 {
3637         update_cpu_load(this_rq);
3638
3639         calc_load_account_active(this_rq);
3640 }
3641
3642 #ifdef CONFIG_SMP
3643
3644 /*
3645  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3646  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3647  */
3648 void sched_exec(void)
3649 {
3650         struct task_struct *p = current;
3651         unsigned long flags;
3652         int dest_cpu;
3653
3654         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3655         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3656         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3657                 goto unlock;
3658
3659         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3660                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3661
3662                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3663                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3664                 return;
3665         }
3666 unlock:
3667         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3668 }
3669
3670 #endif
3671
3672 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3673
3674 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3675
3676 /*
3677  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3678  * @p in case that task is currently running.
3679  *
3680  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3681  */
3682 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3683 {
3684         u64 ns = 0;
3685
3686         if (task_current(rq, p)) {
3687                 update_rq_clock(rq);
3688                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3689                 if ((s64)ns < 0)
3690                         ns = 0;
3691         }
3692
3693         return ns;
3694 }
3695
3696 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3697 {
3698         unsigned long flags;
3699         struct rq *rq;
3700         u64 ns = 0;
3701
3702         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3703         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3704         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3705
3706         return ns;
3707 }
3708
3709 /*
3710  * Return accounted runtime for the task.
3711  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3712  * pending runtime that have not been accounted yet.
3713  */
3714 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3715 {
3716         unsigned long flags;
3717         struct rq *rq;
3718         u64 ns = 0;
3719
3720         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3721         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3722         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3723
3724         return ns;
3725 }
3726
3727 /*
3728  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3729  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3730  * pending runtime that have not been accounted yet.
3731  *
3732  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3733  * so the return value not includes other pending runtime that other
3734  * running tasks might have.
3735  */
3736 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3737 {
3738         struct task_cputime totals;
3739         unsigned long flags;
3740         struct rq *rq;
3741         u64 ns;
3742
3743         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3744         thread_group_cputime(p, &totals);
3745         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3746         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3747
3748         return ns;
3749 }
3750
3751 /*
3752  * Account user cpu time to a process.
3753  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3754  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3755  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3756  */
3757 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3758                        cputime_t cputime_scaled)
3759 {
3760         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3761         cputime64_t tmp;
3762
3763         /* Add user time to process. */
3764         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3765         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3766         account_group_user_time(p, cputime);
3767
3768         /* Add user time to cpustat. */
3769         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3770         if (TASK_NICE(p) > 0)
3771                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3772         else
3773                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3774
3775         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3776         /* Account for user time used */
3777         acct_update_integrals(p);
3778 }
3779
3780 /*
3781  * Account guest cpu time to a process.
3782  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3783  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3784  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3785  */
3786 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3787                                cputime_t cputime_scaled)
3788 {
3789         cputime64_t tmp;
3790         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3791
3792         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3793
3794         /* Add guest time to process. */
3795         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3796         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3797         account_group_user_time(p, cputime);
3798         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3799
3800         /* Add guest time to cpustat. */
3801         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3802                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3803                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3804         } else {
3805                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3806                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3807         }
3808 }
3809
3810 /*
3811  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3812  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3813  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3814  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3815  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3816  */
3817 static inline
3818 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3819                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3820 {
3821         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3822
3823         /* Add system time to process. */
3824         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3825         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3826         account_group_system_time(p, cputime);
3827
3828         /* Add system time to cpustat. */
3829         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3830         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3831
3832         /* Account for system time used */
3833         acct_update_integrals(p);
3834 }
3835
3836 /*
3837  * Account system cpu time to a process.
3838  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3839  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3840  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3841  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3842  */
3843 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3844                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3845 {
3846         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3847         cputime64_t *target_cputime64;
3848
3849         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3850                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3851                 return;
3852         }
3853
3854         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3855                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3856         else if (in_serving_softirq())
3857                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3858         else
3859                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3860
3861         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3862 }
3863
3864 /*
3865  * Account for involuntary wait time.
3866  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3867  */
3868 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3869 {
3870         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3871         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3872
3873         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3874 }
3875
3876 /*
3877  * Account for idle time.
3878  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3879  */
3880 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3881 {
3882         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3883         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3884         struct rq *rq = this_rq();
3885
3886         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3887                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3888         else
3889                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3890 }
3891
3892 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
3893 {
3894 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
3895         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
3896                 u64 steal, st = 0;
3897
3898                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
3899                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
3900
3901                 st = steal_ticks(steal);
3902                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
3903
3904                 account_steal_time(st);
3905                 return st;
3906         }
3907 #endif
3908         return false;
3909 }
3910
3911 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3912
3913 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3914 /*
3915  * Account a tick to a process and cpustat
3916  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3917  * @user_tick: is the tick from userspace
3918  * @rq: the pointer to rq
3919  *
3920  * Tick demultiplexing follows the order
3921  * - pending hardirq update
3922  * - pending softirq update
3923  * - user_time
3924  * - idle_time
3925  * - system time
3926  *   - check for guest_time
3927  *   - else account as system_time
3928  *
3929  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3930  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3931  * opportunity to update it solely in system time.
3932  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3933  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3934  */
3935 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3936                                                 struct rq *rq)
3937 {
3938         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3939         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3940         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3941
3942         if (steal_account_process_tick())
3943                 return;
3944
3945         if (irqtime_account_hi_update()) {
3946                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3947         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3948                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3949         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3950                 /*
3951                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3952                  * So, we have to handle it separately here.
3953                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3954                  */
3955                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3956                                         &cpustat->softirq);
3957         } else if (user_tick) {
3958                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3959         } else if (p == rq->idle) {
3960                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3961         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3962                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3963         } else {
3964                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3965                                         &cpustat->system);
3966         }
3967 }
3968
3969 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3970 {
3971         int i;
3972         struct rq *rq = this_rq();
3973
3974         for (i = 0; i < ticks; i++)
3975                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3976 }
3977 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3978 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3979 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3980                                                 struct rq *rq) {}
3981 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3982
3983 /*
3984  * Account a single tick of cpu time.
3985  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3986  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3987  */
3988 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3989 {
3990         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3991         struct rq *rq = this_rq();
3992
3993         if (sched_clock_irqtime) {
3994                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3995                 return;
3996         }
3997
3998         if (steal_account_process_tick())
3999                 return;
4000
4001         if (user_tick)
4002                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4003         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4004                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4005                                     one_jiffy_scaled);
4006         else
4007                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4008 }
4009
4010 /*
4011  * Account multiple ticks of steal time.
4012  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4013  * @ticks: number of stolen ticks
4014  */
4015 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4016 {
4017         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4018 }
4019
4020 /*
4021  * Account multiple ticks of idle time.
4022  * @ticks: number of stolen ticks
4023  */
4024 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4025 {
4026
4027         if (sched_clock_irqtime) {
4028                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4029                 return;
4030         }
4031
4032         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4033 }
4034
4035 #endif
4036
4037 /*
4038  * Use precise platform statistics if available:
4039  */
4040 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4041 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4042 {
4043         *ut = p->utime;
4044         *st = p->stime;
4045 }
4046
4047 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4048 {
4049         struct task_cputime cputime;
4050
4051         thread_group_cputime(p, &cputime);
4052
4053         *ut = cputime.utime;
4054         *st = cputime.stime;
4055 }
4056 #else
4057
4058 #ifndef nsecs_to_cputime
4059 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4060 #endif
4061
4062 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4063 {
4064         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4065
4066         /*
4067          * Use CFS's precise accounting:
4068          */
4069         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4070
4071         if (total) {
4072                 u64 temp = rtime;
4073
4074                 temp *= utime;
4075                 do_div(temp, total);
4076                 utime = (cputime_t)temp;
4077         } else
4078                 utime = rtime;
4079
4080         /*
4081          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4082          */
4083         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4084         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4085
4086         *ut = p->prev_utime;
4087         *st = p->prev_stime;
4088 }
4089
4090 /*
4091  * Must be called with siglock held.
4092  */
4093 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4094 {
4095         struct signal_struct *sig = p->signal;
4096         struct task_cputime cputime;
4097         cputime_t rtime, utime, total;
4098
4099         thread_group_cputime(p, &cputime);
4100
4101         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4102         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4103
4104         if (total) {
4105                 u64 temp = rtime;
4106
4107                 temp *= cputime.utime;
4108                 do_div(temp, total);
4109                 utime = (cputime_t)temp;
4110         } else
4111                 utime = rtime;
4112
4113         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4114         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4115                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4116
4117         *ut = sig->prev_utime;
4118         *st = sig->prev_stime;
4119 }
4120 #endif
4121
4122 /*
4123  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4124  * We call it with interrupts disabled.
4125  */
4126 void scheduler_tick(void)
4127 {
4128         int cpu = smp_processor_id();
4129         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4130         struct task_struct *curr = rq->curr;
4131
4132         sched_clock_tick();
4133
4134         raw_spin_lock(&rq->lock);
4135         update_rq_clock(rq);
4136         update_cpu_load_active(rq);
4137         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4138         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4139
4140         perf_event_task_tick();
4141
4142 #ifdef CONFIG_SMP
4143         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4144         trigger_load_balance(rq, cpu);
4145 #endif
4146 }
4147
4148 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4149 {
4150         if (in_lock_functions(addr)) {
4151                 addr = CALLER_ADDR2;
4152                 if (in_lock_functions(addr))
4153                         addr = CALLER_ADDR3;
4154         }
4155         return addr;
4156 }
4157
4158 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4159                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4160
4161 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4162 {
4163 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4164         /*
4165          * Underflow?
4166          */
4167         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4168                 return;
4169 #endif
4170         preempt_count() += val;
4171 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4172         /*
4173          * Spinlock count overflowing soon?
4174          */
4175         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4176                                 PREEMPT_MASK - 10);
4177 #endif
4178         if (preempt_count() == val)
4179                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4180 }
4181 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4182
4183 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4184 {
4185 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4186         /*
4187          * Underflow?
4188          */
4189         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4190                 return;
4191         /*
4192          * Is the spinlock portion underflowing?
4193          */
4194         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4195                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4196                 return;
4197 #endif
4198
4199         if (preempt_count() == val)
4200                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4201         preempt_count() -= val;
4202 }
4203 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4204
4205 #endif
4206
4207 /*
4208  * Print scheduling while atomic bug:
4209  */
4210 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4211 {
4212         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4213
4214         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4215                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4216
4217         debug_show_held_locks(prev);
4218         print_modules();
4219         if (irqs_disabled())
4220                 print_irqtrace_events(prev);
4221
4222         if (regs)
4223                 show_regs(regs);
4224         else
4225                 dump_stack();
4226 }
4227
4228 /*
4229  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4230  */
4231 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4232 {
4233         /*
4234          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4235          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4236          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4237          */
4238         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4239                 __schedule_bug(prev);
4240         rcu_sleep_check();
4241
4242         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4243
4244         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4245 }
4246
4247 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4248 {
4249         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4250                 update_rq_clock(rq);
4251         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4252 }
4253
4254 /*
4255  * Pick up the highest-prio task:
4256  */
4257 static inline struct task_struct *
4258 pick_next_task(struct rq *rq)
4259 {
4260         const struct sched_class *class;
4261         struct task_struct *p;
4262
4263         /*
4264          * Optimization: we know that if all tasks are in
4265          * the fair class we can call that function directly:
4266          */
4267         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4268                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4269                 if (likely(p))
4270                         return p;
4271         }
4272
4273         for_each_class(class) {
4274                 p = class->pick_next_task(rq);
4275                 if (p)
4276                         return p;
4277         }
4278
4279         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4280 }
4281
4282 /*
4283  * __schedule() is the main scheduler function.
4284  */
4285 static void __sched __schedule(void)
4286 {
4287         struct task_struct *prev, *next;
4288         unsigned long *switch_count;
4289         struct rq *rq;
4290         int cpu;
4291
4292 need_resched:
4293         preempt_disable();
4294         cpu = smp_processor_id();
4295         rq = cpu_rq(cpu);
4296         rcu_note_context_switch(cpu);
4297         prev = rq->curr;
4298
4299         schedule_debug(prev);
4300
4301         if (sched_feat(HRTICK))
4302                 hrtick_clear(rq);
4303
4304         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4305
4306         switch_count = &prev->nivcsw;
4307         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4308                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4309                         prev->state = TASK_RUNNING;
4310                 } else {
4311                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4312                         prev->on_rq = 0;
4313
4314                         /*
4315                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4316                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4317                          * concurrency.
4318                          */
4319                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4320                                 struct task_struct *to_wakeup;
4321
4322                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4323                                 if (to_wakeup)
4324                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4325                         }
4326                 }
4327                 switch_count = &prev->nvcsw;
4328         }
4329
4330         pre_schedule(rq, prev);
4331
4332         if (unlikely(!rq->nr_running))
4333                 idle_balance(cpu, rq);
4334
4335         put_prev_task(rq, prev);
4336         next = pick_next_task(rq);
4337         clear_tsk_need_resched(prev);
4338         rq->skip_clock_update = 0;
4339
4340         if (likely(prev != next)) {
4341                 rq->nr_switches++;
4342                 rq->curr = next;
4343                 ++*switch_count;
4344
4345                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4346                 /*
4347                  * The context switch have flipped the stack from under us
4348                  * and restored the local variables which were saved when
4349                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4350                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4351                  */
4352                 cpu = smp_processor_id();
4353                 rq = cpu_rq(cpu);
4354         } else
4355                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4356
4357         post_schedule(rq);
4358
4359         preempt_enable_no_resched();
4360         if (need_resched())
4361                 goto need_resched;
4362 }
4363
4364 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4365 {
4366         if (!tsk->state)
4367                 return;
4368         /*
4369          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4370          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4371          */
4372         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4373                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4374 }
4375
4376 asmlinkage void schedule(void)
4377 {
4378         struct task_struct *tsk = current;
4379
4380         sched_submit_work(tsk);
4381         __schedule();
4382 }
4383 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4384
4385 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4386
4387 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4388 {
4389         if (lock->owner != owner)
4390                 return false;
4391
4392         /*
4393          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4394          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4395          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4396          * ensures the memory stays valid.
4397          */
4398         barrier();
4399
4400         return owner->on_cpu;
4401 }
4402
4403 /*
4404  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4405  * access and not reliable.
4406  */
4407 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4408 {
4409         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4410                 return 0;
4411
4412         rcu_read_lock();
4413         while (owner_running(lock, owner)) {
4414                 if (need_resched())
4415                         break;
4416
4417                 arch_mutex_cpu_relax();
4418         }
4419         rcu_read_unlock();
4420
4421         /*
4422          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4423          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4424          * success only when lock->owner is NULL.
4425          */
4426         return lock->owner == NULL;
4427 }
4428 #endif
4429
4430 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4431 /*
4432  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4433  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4434  * occur there and call schedule directly.
4435  */
4436 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4437 {
4438         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4439
4440         /*
4441          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4442          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4443          */
4444         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4445                 return;
4446
4447         do {
4448                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4449                 __schedule();
4450                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4451
4452                 /*
4453                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4454                  * between schedule and now.
4455                  */
4456                 barrier();
4457         } while (need_resched());
4458 }
4459 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4460
4461 /*
4462  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4463  * off of irq context.
4464  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4465  * protect us against recursive calling from irq.
4466  */
4467 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4468 {
4469         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4470
4471         /* Catch callers which need to be fixed */
4472         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4473
4474         do {
4475                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4476                 local_irq_enable();
4477                 __schedule();
4478                 local_irq_disable();
4479                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4480
4481                 /*
4482                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4483                  * between schedule and now.
4484                  */
4485                 barrier();
4486         } while (need_resched());
4487 }
4488
4489 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4490
4491 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4492                           void *key)
4493 {
4494         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4495 }
4496 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4497
4498 /*
4499  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4500  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4501  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4502  *
4503  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4504  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4505  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4506  */
4507 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4508                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4509 {
4510         wait_queue_t *curr, *next;
4511
4512         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4513                 unsigned flags = curr->flags;
4514
4515                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4516                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4517                         break;
4518         }
4519 }
4520
4521 /**
4522  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4523  * @q: the waitqueue
4524  * @mode: which threads
4525  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4526  * @key: is directly passed to the wakeup function
4527  *
4528  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4529  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4530  */
4531 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4532                         int nr_exclusive, void *key)
4533 {
4534         unsigned long flags;
4535
4536         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4537         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4538         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4539 }
4540 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4541
4542 /*
4543  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4544  */
4545 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4546 {
4547         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4548 }
4549 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4550
4551 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4552 {
4553         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4554 }
4555 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4556
4557 /**
4558  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4559  * @q: the waitqueue
4560  * @mode: which threads
4561  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4562  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4563  *
4564  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4565  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4566  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4567  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4568  *
4569  * On UP it can prevent extra preemption.
4570  *
4571  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4572  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4573  */
4574 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4575                         int nr_exclusive, void *key)
4576 {
4577         unsigned long flags;
4578         int wake_flags = WF_SYNC;
4579
4580         if (unlikely(!q))
4581                 return;
4582
4583         if (unlikely(!nr_exclusive))
4584                 wake_flags = 0;
4585
4586         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4587         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4588         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4589 }
4590 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4591
4592 /*
4593  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4594  */
4595 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4596 {
4597         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4600
4601 /**
4602  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4603  * @x:  holds the state of this particular completion
4604  *
4605  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4606  * awakened in the same order in which they were queued.
4607  *
4608  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4609  *
4610  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4611  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4612  */
4613 void complete(struct completion *x)
4614 {
4615         unsigned long flags;
4616
4617         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4618         x->done++;
4619         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4620         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4621 }
4622 EXPORT_SYMBOL(complete);
4623
4624 /**
4625  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4626  * @x:  holds the state of this particular completion
4627  *
4628  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4629  *
4630  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4631  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4632  */
4633 void complete_all(struct completion *x)
4634 {
4635         unsigned long flags;
4636
4637         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4638         x->done += UINT_MAX/2;
4639         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4640         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4641 }
4642 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4643
4644 static inline long __sched
4645 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4646 {
4647         if (!x->done) {
4648                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4649
4650                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4651                 do {
4652                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4653                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4654                                 break;
4655                         }
4656                         __set_current_state(state);
4657                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4658                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4659                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4660                 } while (!x->done && timeout);
4661                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4662                 if (!x->done)
4663                         return timeout;
4664         }
4665         x->done--;
4666         return timeout ?: 1;
4667 }
4668
4669 static long __sched
4670 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4671 {
4672         might_sleep();
4673
4674         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4675         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4676         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4677         return timeout;
4678 }
4679
4680 /**
4681  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4682  * @x:  holds the state of this particular completion
4683  *
4684  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4685  * interruptible and there is no timeout.
4686  *
4687  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4688  * and interrupt capability. Also see complete().
4689  */
4690 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4691 {
4692         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4695
4696 /**
4697  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4698  * @x:  holds the state of this particular completion
4699  * @timeout:  timeout value in jiffies
4700  *
4701  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4702  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4703  * interruptible.
4704  */
4705 unsigned long __sched
4706 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4707 {
4708         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4711
4712 /**
4713  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4714  * @x:  holds the state of this particular completion
4715  *
4716  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4717  * interruptible.
4718  */
4719 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4720 {
4721         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4722         if (t == -ERESTARTSYS)
4723                 return t;
4724         return 0;
4725 }
4726 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4727
4728 /**
4729  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4730  * @x:  holds the state of this particular completion
4731  * @timeout:  timeout value in jiffies
4732  *
4733  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4734  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4735  */
4736 long __sched
4737 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4738                                           unsigned long timeout)
4739 {
4740         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4741 }
4742 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4743
4744 /**
4745  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4746  * @x:  holds the state of this particular completion
4747  *
4748  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4749  * interrupted by a kill signal.
4750  */
4751 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4752 {
4753         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4754         if (t == -ERESTARTSYS)
4755                 return t;
4756         return 0;
4757 }
4758 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4759
4760 /**
4761  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4762  * @x:  holds the state of this particular completion
4763  * @timeout:  timeout value in jiffies
4764  *
4765  * This waits for either a completion of a specific task to be
4766  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4767  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4768  */
4769 long __sched
4770 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4771                                      unsigned long timeout)
4772 {
4773         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4774 }
4775 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4776
4777 /**
4778  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4779  *      @x:     completion structure
4780  *
4781  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4782  *               1 if a decrement succeeded.
4783  *
4784  *      If a completion is being used as a counting completion,
4785  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4786  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4787  *      is protecting is not available.
4788  */
4789 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4790 {
4791         unsigned long flags;
4792         int ret = 1;
4793
4794         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4795         if (!x->done)
4796                 ret = 0;
4797         else
4798                 x->done--;
4799         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4800         return ret;
4801 }
4802 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4803
4804 /**
4805  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4806  *      @x:     completion structure
4807  *
4808  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4809  *               1 if there are no waiters.
4810  *
4811  */
4812 bool completion_done(struct completion *x)
4813 {
4814         unsigned long flags;
4815         int ret = 1;
4816
4817         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4818         if (!x->done)
4819                 ret = 0;
4820         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4821         return ret;
4822 }
4823 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4824
4825 static long __sched
4826 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4827 {
4828         unsigned long flags;
4829         wait_queue_t wait;
4830
4831         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4832
4833         __set_current_state(state);
4834
4835         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4836         __add_wait_queue(q, &wait);
4837         spin_unlock(&q->lock);
4838         timeout = schedule_timeout(timeout);
4839         spin_lock_irq(&q->lock);
4840         __remove_wait_queue(q, &wait);
4841         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4842
4843         return timeout;
4844 }
4845
4846 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4847 {
4848         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4849 }
4850 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4851
4852 long __sched
4853 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4854 {
4855         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4856 }
4857 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4858
4859 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4860 {
4861         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4862 }
4863 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4864
4865 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4866 {
4867         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4868 }
4869 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4870
4871 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4872
4873 /*
4874  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4875  * @p: task
4876  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4877  *
4878  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4879  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4880  *
4881  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4882  */
4883 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4884 {
4885         int oldprio, on_rq, running;
4886         struct rq *rq;
4887         const struct sched_class *prev_class;
4888
4889         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4890
4891         rq = __task_rq_lock(p);
4892
4893         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4894         oldprio = p->prio;
4895         prev_class = p->sched_class;
4896         on_rq = p->on_rq;
4897         running = task_current(rq, p);
4898         if (on_rq)
4899                 dequeue_task(rq, p, 0);
4900         if (running)
4901                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4902
4903         if (rt_prio(prio))
4904                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4905         else
4906                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4907
4908         p->prio = prio;
4909
4910         if (running)
4911                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4912         if (on_rq)
4913                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4914
4915         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4916         __task_rq_unlock(rq);
4917 }
4918
4919 #endif
4920
4921 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4922 {
4923         int old_prio, delta, on_rq;
4924         unsigned long flags;
4925         struct rq *rq;
4926
4927         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4928                 return;
4929         /*
4930          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4931          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4932          */
4933         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4934         /*
4935          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4936          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4937          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4938          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4939          */
4940         if (task_has_rt_policy(p)) {
4941                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4942                 goto out_unlock;
4943         }
4944         on_rq = p->on_rq;
4945         if (on_rq)
4946                 dequeue_task(rq, p, 0);
4947
4948         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4949         set_load_weight(p);
4950         old_prio = p->prio;
4951         p->prio = effective_prio(p);
4952         delta = p->prio - old_prio;
4953
4954         if (on_rq) {
4955                 enqueue_task(rq, p, 0);
4956                 /*
4957                  * If the task increased its priority or is running and
4958                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4959                  */
4960                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4961                         resched_task(rq->curr);
4962         }
4963 out_unlock:
4964         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4965 }
4966 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4967
4968 /*
4969  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4970  * @p: task
4971  * @nice: nice value
4972  */
4973 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4974 {
4975         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4976         int nice_rlim = 20 - nice;
4977
4978         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4979                 capable(CAP_SYS_NICE));
4980 }
4981
4982 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4983
4984 /*
4985  * sys_nice - change the priority of the current process.
4986  * @increment: priority increment
4987  *
4988  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4989  * does similar things.
4990  */
4991 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4992 {
4993         long nice, retval;
4994
4995         /*
4996          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4997          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4998          * and we have a single winner.
4999          */
5000         if (increment < -40)
5001                 increment = -40;
5002         if (increment > 40)
5003                 increment = 40;
5004
5005         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5006         if (nice < -20)
5007                 nice = -20;
5008         if (nice > 19)
5009                 nice = 19;
5010
5011         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5012                 return -EPERM;
5013
5014         retval = security_task_setnice(current, nice);
5015         if (retval)
5016                 return retval;
5017
5018         set_user_nice(current, nice);
5019         return 0;
5020 }
5021
5022 #endif
5023
5024 /**
5025  * task_prio - return the priority value of a given task.
5026  * @p: the task in question.
5027  *
5028  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5029  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5030  * around 0, value goes from -16 to +15.
5031  */
5032 int task_prio(const struct task_struct *p)
5033 {
5034         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5035 }
5036
5037 /**
5038  * task_nice - return the nice value of a given task.
5039  * @p: the task in question.
5040  */
5041 int task_nice(const struct task_struct *p)
5042 {
5043         return TASK_NICE(p);
5044 }
5045 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5046
5047 /**
5048  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5049  * @cpu: the processor in question.
5050  */
5051 int idle_cpu(int cpu)
5052 {
5053         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5054 }
5055
5056 /**
5057  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5058  * @cpu: the processor in question.
5059  */
5060 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5061 {
5062         return cpu_rq(cpu)->idle;
5063 }
5064
5065 /**
5066  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5067  * @pid: the pid in question.
5068  */
5069 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5070 {
5071         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5072 }
5073
5074 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5075 static void
5076 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5077 {
5078         p->policy = policy;
5079         p->rt_priority = prio;
5080         p->normal_prio = normal_prio(p);
5081         /* we are holding p->pi_lock already */
5082         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5083         if (rt_prio(p->prio))
5084                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5085         else
5086                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5087         set_load_weight(p);
5088 }
5089
5090 /*
5091  * check the target process has a UID that matches the current process's
5092  */
5093 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5094 {
5095         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5096         bool match;
5097
5098         rcu_read_lock();
5099         pcred = __task_cred(p);
5100         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5101                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5102                          cred->euid == pcred->uid);
5103         else
5104                 match = false;
5105         rcu_read_unlock();
5106         return match;
5107 }
5108
5109 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5110                                 const struct sched_param *param, bool user)
5111 {
5112         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5113         unsigned long flags;
5114         const struct sched_class *prev_class;
5115         struct rq *rq;
5116         int reset_on_fork;
5117
5118         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5119         BUG_ON(in_interrupt());
5120 recheck:
5121         /* double check policy once rq lock held */
5122         if (policy < 0) {
5123                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5124                 policy = oldpolicy = p->policy;
5125         } else {
5126                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5127                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5128
5129                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5130                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5131                                 policy != SCHED_IDLE)
5132                         return -EINVAL;
5133         }
5134
5135         /*
5136          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5137          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5138          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5139          */
5140         if (param->sched_priority < 0 ||
5141             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5142             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5143                 return -EINVAL;
5144         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5145                 return -EINVAL;
5146
5147         /*
5148          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5149          */
5150         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5151                 if (rt_policy(policy)) {
5152                         unsigned long rlim_rtprio =
5153                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5154
5155                         /* can't set/change the rt policy */
5156                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5157                                 return -EPERM;
5158
5159                         /* can't increase priority */
5160                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5161                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5162                                 return -EPERM;
5163                 }
5164
5165                 /*
5166                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5167                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5168                  */
5169                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5170                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5171                                 return -EPERM;
5172                 }
5173
5174                 /* can't change other user's priorities */
5175                 if (!check_same_owner(p))
5176                         return -EPERM;
5177
5178                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5179                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5180                         return -EPERM;
5181         }
5182
5183         if (user) {
5184                 retval = security_task_setscheduler(p);
5185                 if (retval)
5186                         return retval;
5187         }
5188
5189         /*
5190          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5191          * changing the priority of the task:
5192          *
5193          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5194          * runqueue lock must be held.
5195          */
5196         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5197
5198         /*
5199          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5200          */
5201         if (p == rq->stop) {
5202                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5203                 return -EINVAL;
5204         }
5205
5206         /*
5207          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5208          */
5209         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5210                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5211
5212                 __task_rq_unlock(rq);
5213                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5214                 return 0;
5215         }
5216
5217 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5218         if (user) {
5219                 /*
5220                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5221                  * assigned.
5222                  */
5223                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5224                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5225                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5226                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5227                         return -EPERM;
5228                 }
5229         }
5230 #endif
5231
5232         /* recheck policy now with rq lock held */
5233         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5234                 policy = oldpolicy = -1;
5235                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5236                 goto recheck;
5237         }
5238         on_rq = p->on_rq;
5239         running = task_current(rq, p);
5240         if (on_rq)
5241                 deactivate_task(rq, p, 0);
5242         if (running)
5243                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5244
5245         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5246
5247         oldprio = p->prio;
5248         prev_class = p->sched_class;
5249         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5250
5251         if (running)
5252                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5253         if (on_rq)
5254                 activate_task(rq, p, 0);
5255
5256         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5257         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5258
5259         rt_mutex_adjust_pi(p);
5260
5261         return 0;
5262 }
5263
5264 /**
5265  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5266  * @p: the task in question.
5267  * @policy: new policy.
5268  * @param: structure containing the new RT priority.
5269  *
5270  * NOTE that the task may be already dead.
5271  */
5272 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5273                        const struct sched_param *param)
5274 {
5275         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5276 }
5277 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5278
5279 /**
5280  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5281  * @p: the task in question.
5282  * @policy: new policy.
5283  * @param: structure containing the new RT priority.
5284  *
5285  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5286  * current context has permission.  For example, this is needed in
5287  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5288  * but our caller might not have that capability.
5289  */
5290 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5291                                const struct sched_param *param)
5292 {
5293         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5294 }
5295
5296 static int
5297 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5298 {
5299         struct sched_param lparam;
5300         struct task_struct *p;
5301         int retval;
5302
5303         if (!param || pid < 0)
5304                 return -EINVAL;
5305         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5306                 return -EFAULT;
5307
5308         rcu_read_lock();
5309         retval = -ESRCH;
5310         p = find_process_by_pid(pid);
5311         if (p != NULL)
5312                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5313         rcu_read_unlock();
5314
5315         return retval;
5316 }
5317
5318 /**
5319  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5320  * @pid: the pid in question.
5321  * @policy: new policy.
5322  * @param: structure containing the new RT priority.
5323  */
5324 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5325                 struct sched_param __user *, param)
5326 {
5327         /* negative values for policy are not valid */
5328         if (policy < 0)
5329                 return -EINVAL;
5330
5331         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5332 }
5333
5334 /**
5335  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5336  * @pid: the pid in question.
5337  * @param: structure containing the new RT priority.
5338  */
5339 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5340 {
5341         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5342 }
5343
5344 /**
5345  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5346  * @pid: the pid in question.
5347  */
5348 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5349 {
5350         struct task_struct *p;
5351         int retval;
5352
5353         if (pid < 0)
5354                 return -EINVAL;
5355
5356         retval = -ESRCH;
5357         rcu_read_lock();
5358         p = find_process_by_pid(pid);
5359         if (p) {
5360                 retval = security_task_getscheduler(p);
5361                 if (!retval)
5362                         retval = p->policy
5363                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5364         }
5365         rcu_read_unlock();
5366         return retval;
5367 }
5368
5369 /**
5370  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5371  * @pid: the pid in question.
5372  * @param: structure containing the RT priority.
5373  */
5374 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5375 {
5376         struct sched_param lp;
5377         struct task_struct *p;
5378         int retval;
5379
5380         if (!param || pid < 0)
5381                 return -EINVAL;
5382
5383         rcu_read_lock();
5384         p = find_process_by_pid(pid);
5385         retval = -ESRCH;
5386         if (!p)
5387                 goto out_unlock;
5388
5389         retval = security_task_getscheduler(p);
5390         if (retval)
5391                 goto out_unlock;
5392
5393         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5394         rcu_read_unlock();
5395
5396         /*
5397          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5398          */
5399         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5400
5401         return retval;
5402
5403 out_unlock:
5404         rcu_read_unlock();
5405         return retval;
5406 }
5407
5408 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5409 {
5410         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5411         struct task_struct *p;
5412         int retval;
5413
5414         get_online_cpus();
5415         rcu_read_lock();
5416
5417         p = find_process_by_pid(pid);
5418         if (!p) {
5419                 rcu_read_unlock();
5420                 put_online_cpus();
5421                 return -ESRCH;
5422         }
5423
5424         /* Prevent p going away */
5425         get_task_struct(p);
5426         rcu_read_unlock();
5427
5428         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5429                 retval = -ENOMEM;
5430                 goto out_put_task;
5431         }
5432         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5433                 retval = -ENOMEM;
5434                 goto out_free_cpus_allowed;
5435         }
5436         retval = -EPERM;
5437         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5438                 goto out_unlock;
5439
5440         retval = security_task_setscheduler(p);
5441         if (retval)
5442                 goto out_unlock;
5443
5444         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5445         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5446 again:
5447         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5448
5449         if (!retval) {
5450                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5451                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5452                         /*
5453                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5454                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5455                          * cpuset's cpus_allowed
5456                          */
5457                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5458                         goto again;
5459                 }
5460         }
5461 out_unlock:
5462         free_cpumask_var(new_mask);
5463 out_free_cpus_allowed:
5464         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5465 out_put_task:
5466         put_task_struct(p);
5467         put_online_cpus();
5468         return retval;
5469 }
5470
5471 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5472                              struct cpumask *new_mask)
5473 {
5474         if (len < cpumask_size())
5475                 cpumask_clear(new_mask);
5476         else if (len > cpumask_size())
5477                 len = cpumask_size();
5478
5479         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5480 }
5481
5482 /**
5483  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5484  * @pid: pid of the process
5485  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5486  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5487  */
5488 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5489                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5490 {
5491         cpumask_var_t new_mask;
5492         int retval;
5493
5494         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5495                 return -ENOMEM;
5496
5497         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5498         if (retval == 0)
5499                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5500         free_cpumask_var(new_mask);
5501         return retval;
5502 }
5503
5504 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5505 {
5506         struct task_struct *p;
5507         unsigned long flags;
5508         int retval;
5509
5510         get_online_cpus();
5511         rcu_read_lock();
5512
5513         retval = -ESRCH;
5514         p = find_process_by_pid(pid);
5515         if (!p)
5516                 goto out_unlock;
5517
5518         retval = security_task_getscheduler(p);
5519         if (retval)
5520                 goto out_unlock;
5521
5522         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5523         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5524         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5525
5526 out_unlock:
5527         rcu_read_unlock();
5528         put_online_cpus();
5529
5530         return retval;
5531 }
5532
5533 /**
5534  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5535  * @pid: pid of the process
5536  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5537  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5538  */
5539 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5540                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5541 {
5542         int ret;
5543         cpumask_var_t mask;
5544
5545         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5546                 return -EINVAL;
5547         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5548                 return -EINVAL;
5549
5550         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5551                 return -ENOMEM;
5552
5553         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5554         if (ret == 0) {
5555                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5556
5557                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5558                         ret = -EFAULT;
5559                 else
5560                         ret = retlen;
5561         }
5562         free_cpumask_var(mask);
5563
5564         return ret;
5565 }
5566
5567 /**
5568  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5569  *
5570  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5571  * other threads running on this CPU then this function will return.
5572  */
5573 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5574 {
5575         struct rq *rq = this_rq_lock();
5576
5577         schedstat_inc(rq, yld_count);
5578         current->sched_class->yield_task(rq);
5579
5580         /*
5581          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5582          * no need to preempt or enable interrupts:
5583          */
5584         __release(rq->lock);
5585         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5586         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5587         preempt_enable_no_resched();
5588
5589         schedule();
5590
5591         return 0;
5592 }
5593
5594 static inline int should_resched(void)
5595 {
5596         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5597 }
5598
5599 static void __cond_resched(void)
5600 {
5601         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5602         __schedule();
5603         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5604 }
5605
5606 int __sched _cond_resched(void)
5607 {
5608         if (should_resched()) {
5609                 __cond_resched();
5610                 return 1;
5611         }
5612         return 0;
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5615
5616 /*
5617  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5618  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5619  *
5620  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5621  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5622  * spin_unlock(), once by hand).
5623  */
5624 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5625 {
5626         int resched = should_resched();
5627         int ret = 0;
5628
5629         lockdep_assert_held(lock);
5630
5631         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5632                 spin_unlock(lock);
5633                 if (resched)
5634                         __cond_resched();
5635                 else
5636                         cpu_relax();
5637                 ret = 1;
5638                 spin_lock(lock);
5639         }
5640         return ret;
5641 }
5642 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5643
5644 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5645 {
5646         BUG_ON(!in_softirq());
5647
5648         if (should_resched()) {
5649                 local_bh_enable();
5650                 __cond_resched();
5651                 local_bh_disable();
5652                 return 1;
5653         }
5654         return 0;
5655 }
5656 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5657
5658 /**
5659  * yield - yield the current processor to other threads.
5660  *
5661  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5662  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5663  */
5664 void __sched yield(void)
5665 {
5666         set_current_state(TASK_RUNNING);
5667         sys_sched_yield();
5668 }
5669 EXPORT_SYMBOL(yield);
5670
5671 /**
5672  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5673  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5674  * processor it's on.
5675  * @p: target task
5676  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5677  *
5678  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5679  * can't go away on us before we can do any checks.
5680  *
5681  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5682  */
5683 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5684 {
5685         struct task_struct *curr = current;
5686         struct rq *rq, *p_rq;
5687         unsigned long flags;
5688         bool yielded = 0;
5689
5690         local_irq_save(flags);
5691         rq = this_rq();
5692
5693 again:
5694         p_rq = task_rq(p);
5695         double_rq_lock(rq, p_rq);
5696         while (task_rq(p) != p_rq) {
5697                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5698                 goto again;
5699         }
5700
5701         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5702                 goto out;
5703
5704         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5705                 goto out;
5706
5707         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5708                 goto out;
5709
5710         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5711         if (yielded) {
5712                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5713                 /*
5714                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5715                  * fairness.
5716                  */
5717                 if (preempt && rq != p_rq)
5718                         resched_task(p_rq->curr);
5719         }
5720
5721 out:
5722         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5723         local_irq_restore(flags);
5724
5725         if (yielded)
5726                 schedule();
5727
5728         return yielded;
5729 }
5730 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5731
5732 /*
5733  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5734  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5735  */
5736 void __sched io_schedule(void)
5737 {
5738         struct rq *rq = raw_rq();
5739
5740         delayacct_blkio_start();
5741         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5742         blk_flush_plug(current);
5743         current->in_iowait = 1;
5744         schedule();
5745         current->in_iowait = 0;
5746         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5747         delayacct_blkio_end();
5748 }
5749 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5750
5751 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5752 {
5753         struct rq *rq = raw_rq();
5754         long ret;
5755
5756         delayacct_blkio_start();
5757         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5758         blk_flush_plug(current);
5759         current->in_iowait = 1;
5760         ret = schedule_timeout(timeout);
5761         current->in_iowait = 0;
5762         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5763         delayacct_blkio_end();
5764         return ret;
5765 }
5766
5767 /**
5768  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5769  * @policy: scheduling class.
5770  *
5771  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5772  * by a given scheduling class.
5773  */
5774 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5775 {
5776         int ret = -EINVAL;
5777
5778         switch (policy) {
5779         case SCHED_FIFO:
5780         case SCHED_RR:
5781                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5782                 break;
5783         case SCHED_NORMAL:
5784         case SCHED_BATCH:
5785         case SCHED_IDLE:
5786                 ret = 0;
5787                 break;
5788         }
5789         return ret;
5790 }
5791
5792 /**
5793  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5794  * @policy: scheduling class.
5795  *
5796  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5797  * by a given scheduling class.
5798  */
5799 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5800 {
5801         int ret = -EINVAL;
5802
5803         switch (policy) {
5804         case SCHED_FIFO:
5805         case SCHED_RR:
5806                 ret = 1;
5807                 break;
5808         case SCHED_NORMAL:
5809         case SCHED_BATCH:
5810         case SCHED_IDLE:
5811                 ret = 0;
5812         }
5813         return ret;
5814 }
5815
5816 /**
5817  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5818  * @pid: pid of the process.
5819  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5820  *
5821  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5822  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5823  */
5824 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5825                 struct timespec __user *, interval)
5826 {
5827         struct task_struct *p;
5828         unsigned int time_slice;
5829         unsigned long flags;
5830         struct rq *rq;
5831         int retval;
5832         struct timespec t;
5833
5834         if (pid < 0)
5835                 return -EINVAL;
5836
5837         retval = -ESRCH;
5838         rcu_read_lock();
5839         p = find_process_by_pid(pid);
5840         if (!p)
5841                 goto out_unlock;
5842
5843         retval = security_task_getscheduler(p);
5844         if (retval)
5845                 goto out_unlock;
5846
5847         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5848         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5849         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5850
5851         rcu_read_unlock();
5852         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5853         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5854         return retval;
5855
5856 out_unlock:
5857         rcu_read_unlock();
5858         return retval;
5859 }
5860
5861 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5862
5863 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5864 {
5865         unsigned long free = 0;
5866         unsigned state;
5867
5868         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5869         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5870                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5871 #if BITS_PER_LONG == 32
5872         if (state == TASK_RUNNING)
5873                 printk(KERN_CONT " running  ");
5874         else
5875                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5876 #else
5877         if (state == TASK_RUNNING)
5878                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5879         else
5880                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5881 #endif
5882 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5883         free = stack_not_used(p);
5884 #endif
5885         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5886                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5887                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5888
5889         show_stack(p, NULL);
5890 }
5891
5892 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5893 {
5894         struct task_struct *g, *p;
5895
5896 #if BITS_PER_LONG == 32
5897         printk(KERN_INFO
5898                 "  task                PC stack   pid father\n");
5899 #else
5900         printk(KERN_INFO
5901                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5902 #endif
5903         read_lock(&tasklist_lock);
5904         do_each_thread(g, p) {
5905                 /*
5906                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5907                  * console might take a lot of time:
5908                  */
5909                 touch_nmi_watchdog();
5910                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5911                         sched_show_task(p);
5912         } while_each_thread(g, p);
5913
5914         touch_all_softlockup_watchdogs();
5915
5916 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5917         sysrq_sched_debug_show();
5918 #endif
5919         read_unlock(&tasklist_lock);
5920         /*
5921          * Only show locks if all tasks are dumped:
5922          */
5923         if (!state_filter)
5924                 debug_show_all_locks();
5925 }
5926
5927 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5928 {
5929         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5930 }
5931
5932 /**
5933  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5934  * @idle: task in question
5935  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5936  *
5937  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5938  * flag, to make booting more robust.
5939  */
5940 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5941 {
5942         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5943         unsigned long flags;
5944
5945         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5946
5947         __sched_fork(idle);
5948         idle->state = TASK_RUNNING;
5949         idle->se.exec_start = sched_clock();
5950
5951         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5952         /*
5953          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5954          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5955          * lockdep check in task_group() will fail.
5956          *
5957          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5958          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5959          *
5960          * Silence PROVE_RCU
5961          */
5962         rcu_read_lock();
5963         __set_task_cpu(idle, cpu);
5964         rcu_read_unlock();
5965
5966         rq->curr = rq->idle = idle;
5967 #if defined(CONFIG_SMP)
5968         idle->on_cpu = 1;
5969 #endif
5970         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5971
5972         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5973         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5974
5975         /*
5976          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5977          */
5978         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5979         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5980 }
5981
5982 /*
5983  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5984  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5985  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5986  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5987  * number of CPUs.
5988  *
5989  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5990  */
5991 static int get_update_sysctl_factor(void)
5992 {
5993         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5994         unsigned int factor;
5995
5996         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5997         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5998                 factor = 1;
5999                 break;
6000         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
6001                 factor = cpus;
6002                 break;
6003         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6004         default:
6005                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6006                 break;
6007         }
6008
6009         return factor;
6010 }
6011
6012 static void update_sysctl(void)
6013 {
6014         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6015
6016 #define SET_SYSCTL(name) \
6017         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6018         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6019         SET_SYSCTL(sched_latency);
6020         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6021 #undef SET_SYSCTL
6022 }
6023
6024 static inline void sched_init_granularity(void)
6025 {
6026         update_sysctl();
6027 }
6028
6029 #ifdef CONFIG_SMP
6030 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6031 {
6032         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6033                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6034         else {
6035                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6036                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6037         }
6038 }
6039
6040 /*
6041  * This is how migration works:
6042  *
6043  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6044  *    stop_one_cpu().
6045  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6046  *    off the CPU)
6047  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6048  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6049  *    it and puts it into the right queue.
6050  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6051  *    is done.
6052  */
6053
6054 /*
6055  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6056  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6057  * is removed from the allowed bitmask.
6058  *
6059  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6060  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6061  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6062  */
6063 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6064 {
6065         unsigned long flags;
6066         struct rq *rq;
6067         unsigned int dest_cpu;
6068         int ret = 0;
6069
6070         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6071
6072         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6073                 goto out;
6074
6075         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6076                 ret = -EINVAL;
6077                 goto out;
6078         }
6079
6080         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6081                 ret = -EINVAL;
6082                 goto out;
6083         }
6084
6085         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6086
6087         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6088         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6089                 goto out;
6090
6091         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6092         if (p->on_rq) {
6093                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6094                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6095                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6096                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6097                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6098                 return 0;
6099         }
6100 out:
6101         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6102
6103         return ret;
6104 }
6105 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6106
6107 /*
6108  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6109  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6110  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6111  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6112  *
6113  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6114  * as the task is no longer on this CPU.
6115  *
6116  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6117  */
6118 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6119 {
6120         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6121         int ret = 0;
6122
6123         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6124                 return ret;
6125
6126         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6127         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6128
6129         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6130         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6131         /* Already moved. */
6132         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6133                 goto done;
6134         /* Affinity changed (again). */
6135         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6136                 goto fail;
6137
6138         /*
6139          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6140          * placed properly.
6141          */
6142         if (p->on_rq) {
6143                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6144                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6145                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6146                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6147         }
6148 done:
6149         ret = 1;
6150 fail:
6151         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6152         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6153         return ret;
6154 }
6155
6156 /*
6157  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6158  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6159  * 'pushing' onto another runqueue.
6160  */
6161 static int migration_cpu_stop(void *data)
6162 {
6163         struct migration_arg *arg = data;
6164
6165         /*
6166          * The original target cpu might have gone down and we might
6167          * be on another cpu but it doesn't matter.
6168          */
6169         local_irq_disable();
6170         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6171         local_irq_enable();
6172         return 0;
6173 }
6174
6175 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6176
6177 /*
6178  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6179  * offline.
6180  */
6181 void idle_task_exit(void)
6182 {
6183         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6184
6185         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6186
6187         if (mm != &init_mm)
6188                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6189         mmdrop(mm);
6190 }
6191
6192 /*
6193  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6194  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6195  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6196  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6197  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6198  */
6199 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6200 {
6201         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6202
6203         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6204         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6205 }
6206
6207 /*
6208  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6209  */
6210 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6211 {
6212         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6213         rq->calc_load_active = 0;
6214 }
6215
6216 /*
6217  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6218  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6219  *
6220  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6221  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6222  * because of lock validation efforts.
6223  */
6224 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6225 {
6226         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6227         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6228         int dest_cpu;
6229
6230         /*
6231          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6232          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6233          *
6234          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6235          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6236          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6237          * done here.
6238          */
6239         rq->stop = NULL;
6240
6241         for ( ; ; ) {
6242                 /*
6243                  * There's this thread running, bail when that's the only
6244                  * remaining thread.
6245                  */
6246                 if (rq->nr_running == 1)
6247                         break;
6248
6249                 next = pick_next_task(rq);
6250                 BUG_ON(!next);
6251                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6252
6253                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6254                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6255                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6256
6257                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6258
6259                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6260         }
6261
6262         rq->stop = stop;
6263 }
6264
6265 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6266
6267 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6268
6269 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6270         {
6271                 .procname       = "sched_domain",
6272                 .mode           = 0555,
6273         },
6274         {}
6275 };
6276
6277 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6278         {
6279                 .procname       = "kernel",
6280                 .mode           = 0555,
6281                 .child          = sd_ctl_dir,
6282         },
6283         {}
6284 };
6285
6286 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6287 {
6288         struct ctl_table *entry =
6289                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6290
6291         return entry;
6292 }
6293
6294 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6295 {
6296         struct ctl_table *entry;
6297
6298         /*
6299          * In the intermediate directories, both the child directory and
6300          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6301          * will always be set. In the lowest directory the names are
6302          * static strings and all have proc handlers.
6303          */
6304         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6305                 if (entry->child)
6306                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6307                 if (entry->proc_handler == NULL)
6308                         kfree(entry->procname);
6309         }
6310
6311         kfree(*tablep);
6312         *tablep = NULL;
6313 }
6314
6315 static void
6316 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6317                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6318                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6319 {
6320         entry->procname = procname;
6321         entry->data = data;
6322         entry->maxlen = maxlen;
6323         entry->mode = mode;
6324         entry->proc_handler = proc_handler;
6325 }
6326
6327 static struct ctl_table *
6328 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6329 {
6330         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6331
6332         if (table == NULL)
6333                 return NULL;
6334
6335         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6336                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6337         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6338                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6339         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6340                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6341         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6342                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6343         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6344                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6345         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6346                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6347         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6348                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6349         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6350                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6351         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6352                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6353         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6354                 &sd->cache_nice_tries,
6355                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6356         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6357                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6358         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6359                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6360         /* &table[12] is terminator */
6361
6362         return table;
6363 }
6364
6365 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6366 {
6367         struct ctl_table *entry, *table;
6368         struct sched_domain *sd;
6369         int domain_num = 0, i;
6370         char buf[32];
6371
6372         for_each_domain(cpu, sd)
6373                 domain_num++;
6374         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6375         if (table == NULL)
6376                 return NULL;
6377
6378         i = 0;
6379         for_each_domain(cpu, sd) {
6380                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6381                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6382                 entry->mode = 0555;
6383                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6384                 entry++;
6385                 i++;
6386         }
6387         return table;
6388 }
6389
6390 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6391 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6392 {
6393         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6394         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6395         char buf[32];
6396
6397         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6398         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6399
6400         if (entry == NULL)
6401                 return;
6402
6403         for_each_possible_cpu(i) {
6404                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6405                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6406                 entry->mode = 0555;
6407                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6408                 entry++;
6409         }
6410
6411         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6412         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6413 }
6414
6415 /* may be called multiple times per register */
6416 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6417 {
6418         if (sd_sysctl_header)
6419                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6420         sd_sysctl_header = NULL;
6421         if (sd_ctl_dir[0].child)
6422                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6423 }
6424 #else
6425 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6426 {
6427 }
6428 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6429 {
6430 }
6431 #endif
6432
6433 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6434 {
6435         if (!rq->online) {
6436                 const struct sched_class *class;
6437
6438                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6439                 rq->online = 1;
6440
6441                 for_each_class(class) {
6442                         if (class->rq_online)
6443                                 class->rq_online(rq);
6444                 }
6445         }
6446 }
6447
6448 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6449 {
6450         if (rq->online) {
6451                 const struct sched_class *class;
6452
6453                 for_each_class(class) {
6454                         if (class->rq_offline)
6455                                 class->rq_offline(rq);
6456                 }
6457
6458                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6459                 rq->online = 0;
6460         }
6461 }
6462
6463 /*
6464  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6465  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6466  */
6467 static int __cpuinit
6468 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6469 {
6470         int cpu = (long)hcpu;
6471         unsigned long flags;
6472         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6473
6474         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6475
6476         case CPU_UP_PREPARE:
6477                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6478                 break;
6479
6480         case CPU_ONLINE:
6481                 /* Update our root-domain */
6482                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6483                 if (rq->rd) {
6484                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6485
6486                         set_rq_online(rq);
6487                 }
6488                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6489                 break;
6490
6491 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6492         case CPU_DYING:
6493                 sched_ttwu_pending();
6494                 /* Update our root-domain */
6495                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6496                 if (rq->rd) {
6497                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6498                         set_rq_offline(rq);
6499                 }
6500                 migrate_tasks(cpu);
6501                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6502                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6503
6504                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6505                 calc_global_load_remove(rq);
6506                 break;
6507 #endif
6508         }
6509
6510         update_max_interval();
6511
6512         return NOTIFY_OK;
6513 }
6514
6515 /*
6516  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6517  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6518  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6519  */
6520 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6521         .notifier_call = migration_call,
6522         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6523 };
6524
6525 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6526                                       unsigned long action, void *hcpu)
6527 {
6528         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6529         case CPU_ONLINE:
6530         case CPU_DOWN_FAILED:
6531                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6532                 return NOTIFY_OK;
6533         default:
6534                 return NOTIFY_DONE;
6535         }
6536 }
6537
6538 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6539                                         unsigned long action, void *hcpu)
6540 {
6541         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6542         case CPU_DOWN_PREPARE:
6543                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6544                 return NOTIFY_OK;
6545         default:
6546                 return NOTIFY_DONE;
6547         }
6548 }
6549
6550 static int __init migration_init(void)
6551 {
6552         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6553         int err;
6554
6555         /* Initialize migration for the boot CPU */
6556         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6557         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6558         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6559         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6560
6561         /* Register cpu active notifiers */
6562         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6563         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6564
6565         return 0;
6566 }
6567 early_initcall(migration_init);
6568 #endif
6569
6570 #ifdef CONFIG_SMP
6571
6572 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6573
6574 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6575
6576 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6577
6578 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6579 {
6580         sched_domain_debug_enabled = 1;
6581
6582         return 0;
6583 }
6584 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6585
6586 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6587                                   struct cpumask *groupmask)
6588 {
6589         struct sched_group *group = sd->groups;
6590         char str[256];
6591
6592         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6593         cpumask_clear(groupmask);
6594
6595         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6596
6597         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6598                 printk("does not load-balance\n");
6599                 if (sd->parent)
6600                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6601                                         " has parent");
6602                 return -1;
6603         }
6604
6605         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6606
6607         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6608                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6609                                 "CPU%d\n", cpu);
6610         }
6611         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6612                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6613                                 " CPU%d\n", cpu);
6614         }
6615
6616         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6617         do {
6618                 if (!group) {
6619                         printk("\n");
6620                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6621                         break;
6622                 }
6623
6624                 if (!group->sgp->power) {
6625                         printk(KERN_CONT "\n");
6626                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6627                                         "set\n");
6628                         break;
6629                 }
6630
6631                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6632                         printk(KERN_CONT "\n");
6633                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6634                         break;
6635                 }
6636
6637                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6638                         printk(KERN_CONT "\n");
6639                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6640                         break;
6641                 }
6642
6643                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6644
6645                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6646
6647                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6648                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6649                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6650                                 group->sgp->power);
6651                 }
6652
6653                 group = group->next;
6654         } while (group != sd->groups);
6655         printk(KERN_CONT "\n");
6656
6657         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6658                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6659
6660         if (sd->parent &&
6661             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6662                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6663                         "of domain->span\n");
6664         return 0;
6665 }
6666
6667 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6668 {
6669         int level = 0;
6670
6671         if (!sched_domain_debug_enabled)
6672                 return;
6673
6674         if (!sd) {
6675                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6676                 return;
6677         }
6678
6679         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6680
6681         for (;;) {
6682                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6683                         break;
6684                 level++;
6685                 sd = sd->parent;
6686                 if (!sd)
6687                         break;
6688         }
6689 }
6690 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6691 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6692 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6693
6694 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6695 {
6696         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6697                 return 1;
6698
6699         /* Following flags need at least 2 groups */
6700         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6701                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6702                          SD_BALANCE_FORK |
6703                          SD_BALANCE_EXEC |
6704                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6705                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6706                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6707                         return 0;
6708         }
6709
6710         /* Following flags don't use groups */
6711         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6712                 return 0;
6713
6714         return 1;
6715 }
6716
6717 static int
6718 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6719 {
6720         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6721
6722         if (sd_degenerate(parent))
6723                 return 1;
6724
6725         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6726                 return 0;
6727
6728         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6729         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6730                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6731                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6732                                 SD_BALANCE_FORK |
6733                                 SD_BALANCE_EXEC |
6734                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6735                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6736                 if (nr_node_ids == 1)
6737                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6738         }
6739         if (~cflags & pflags)
6740                 return 0;
6741
6742         return 1;
6743 }
6744
6745 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6746 {
6747         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6748
6749         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6750         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6751         free_cpumask_var(rd->online);
6752         free_cpumask_var(rd->span);
6753         kfree(rd);
6754 }
6755
6756 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6757 {
6758         struct root_domain *old_rd = NULL;
6759         unsigned long flags;
6760
6761         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6762
6763         if (rq->rd) {
6764                 old_rd = rq->rd;
6765
6766                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6767                         set_rq_offline(rq);
6768
6769                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6770
6771                 /*
6772                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6773                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6774                  * in this function:
6775                  */
6776                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6777                         old_rd = NULL;
6778         }
6779
6780         atomic_inc(&rd->refcount);
6781         rq->rd = rd;
6782
6783         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6784         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6785                 set_rq_online(rq);
6786
6787         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6788
6789         if (old_rd)
6790                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6791 }
6792
6793 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6794 {
6795         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6796
6797         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6798                 goto out;
6799         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6800                 goto free_span;
6801         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6802                 goto free_online;
6803
6804         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6805                 goto free_rto_mask;
6806         return 0;
6807
6808 free_rto_mask:
6809         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6810 free_online:
6811         free_cpumask_var(rd->online);
6812 free_span:
6813         free_cpumask_var(rd->span);
6814 out:
6815         return -ENOMEM;
6816 }
6817
6818 static void init_defrootdomain(void)
6819 {
6820         init_rootdomain(&def_root_domain);
6821
6822         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6823 }
6824
6825 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6826 {
6827         struct root_domain *rd;
6828
6829         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6830         if (!rd)
6831                 return NULL;
6832
6833         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6834                 kfree(rd);
6835                 return NULL;
6836         }
6837
6838         return rd;
6839 }
6840
6841 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
6842 {
6843         struct sched_group *tmp, *first;
6844
6845         if (!sg)
6846                 return;
6847
6848         first = sg;
6849         do {
6850                 tmp = sg->next;
6851
6852                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
6853                         kfree(sg->sgp);
6854
6855                 kfree(sg);
6856                 sg = tmp;
6857         } while (sg != first);
6858 }
6859
6860 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6861 {
6862         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6863
6864         /*
6865          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6866          * nuke them all.
6867          */
6868         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6869                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6870         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6871                 kfree(sd->groups->sgp);
6872                 kfree(sd->groups);
6873         }
6874         kfree(sd);
6875 }
6876
6877 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6878 {
6879         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6880 }
6881
6882 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6883 {
6884         for (; sd; sd = sd->parent)
6885                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6886 }
6887
6888 /*
6889  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6890  * hold the hotplug lock.
6891  */
6892 static void
6893 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6894 {
6895         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6896         struct sched_domain *tmp;
6897
6898         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6899         for (tmp = sd; tmp; ) {
6900                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6901                 if (!parent)
6902                         break;
6903
6904                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6905                         tmp->parent = parent->parent;
6906                         if (parent->parent)
6907                                 parent->parent->child = tmp;
6908                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6909                 } else
6910                         tmp = tmp->parent;
6911         }
6912
6913         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6914                 tmp = sd;
6915                 sd = sd->parent;
6916                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6917                 if (sd)
6918                         sd->child = NULL;
6919         }
6920
6921         sched_domain_debug(sd, cpu);
6922
6923         rq_attach_root(rq, rd);
6924         tmp = rq->sd;
6925         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6926         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6927 }
6928
6929 /* cpus with isolated domains */
6930 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6931
6932 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6933 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6934 {
6935         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6936         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6937         return 1;
6938 }
6939
6940 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6941
6942 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6943
6944 #ifdef CONFIG_NUMA
6945
6946 /**
6947  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6948  * @node: node whose sched_domain we're building
6949  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6950  *
6951  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6952  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6953  *
6954  * Should use nodemask_t.
6955  */
6956 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6957 {
6958         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6959
6960         min_val = INT_MAX;
6961
6962         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6963                 /* Start at @node */
6964                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6965
6966                 if (!nr_cpus_node(n))
6967                         continue;
6968
6969                 /* Skip already used nodes */
6970                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6971                         continue;
6972
6973                 /* Simple min distance search */
6974                 val = node_distance(node, n);
6975
6976                 if (val < min_val) {
6977                         min_val = val;
6978                         best_node = n;
6979                 }
6980         }
6981
6982         if (best_node != -1)
6983                 node_set(best_node, *used_nodes);
6984         return best_node;
6985 }
6986
6987 /**
6988  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6989  * @node: node whose cpumask we're constructing
6990  * @span: resulting cpumask
6991  *
6992  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6993  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6994  * out optimally.
6995  */
6996 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6997 {
6998         nodemask_t used_nodes;
6999         int i;
7000
7001         cpumask_clear(span);
7002         nodes_clear(used_nodes);
7003
7004         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7005         node_set(node, used_nodes);
7006
7007         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7008                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7009                 if (next_node < 0)
7010                         break;
7011                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7012         }
7013 }
7014
7015 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7016 {
7017         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7018
7019         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7020
7021         return sched_domains_tmpmask;
7022 }
7023
7024 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7025 {
7026         return cpu_possible_mask;
7027 }
7028 #endif /* CONFIG_NUMA */
7029
7030 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7031 {
7032         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7033 }
7034
7035 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7036
7037 struct sd_data {
7038         struct sched_domain **__percpu sd;
7039         struct sched_group **__percpu sg;
7040         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7041 };
7042
7043 struct s_data {
7044         struct sched_domain ** __percpu sd;
7045         struct root_domain      *rd;
7046 };
7047
7048 enum s_alloc {
7049         sa_rootdomain,
7050         sa_sd,
7051         sa_sd_storage,
7052         sa_none,
7053 };
7054
7055 struct sched_domain_topology_level;
7056
7057 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7058 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7059
7060 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7061
7062 struct sched_domain_topology_level {
7063         sched_domain_init_f init;
7064         sched_domain_mask_f mask;
7065         int                 flags;
7066         struct sd_data      data;
7067 };
7068
7069 static int
7070 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7071 {
7072         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7073         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7074         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7075         struct sd_data *sdd = sd->private;
7076         struct sched_domain *child;
7077         int i;
7078
7079         cpumask_clear(covered);
7080
7081         for_each_cpu(i, span) {
7082                 struct cpumask *sg_span;
7083
7084                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7085                         continue;
7086
7087                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7088                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7089
7090                 if (!sg)
7091                         goto fail;
7092
7093                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7094
7095                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7096                 if (child->child) {
7097                         child = child->child;
7098                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7099                 } else
7100                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7101
7102                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7103
7104                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7105                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7106
7107                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7108                         groups = sg;
7109
7110                 if (!first)
7111                         first = sg;
7112                 if (last)
7113                         last->next = sg;
7114                 last = sg;
7115                 last->next = first;
7116         }
7117         sd->groups = groups;
7118
7119         return 0;
7120
7121 fail:
7122         free_sched_groups(first, 0);
7123
7124         return -ENOMEM;
7125 }
7126
7127 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7128 {
7129         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7130         struct sched_domain *child = sd->child;
7131
7132         if (child)
7133                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7134
7135         if (sg) {
7136                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7137                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7138                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7139         }
7140
7141         return cpu;
7142 }
7143
7144 /*
7145  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7146  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7147  * and ->cpu_power to 0.
7148  *
7149  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7150  */
7151 static int
7152 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7153 {
7154         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7155         struct sd_data *sdd = sd->private;
7156         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7157         struct cpumask *covered;
7158         int i;
7159
7160         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7161         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7162
7163         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7164                 return 0;
7165
7166         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7167         covered = sched_domains_tmpmask;
7168
7169         cpumask_clear(covered);
7170
7171         for_each_cpu(i, span) {
7172                 struct sched_group *sg;
7173                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7174                 int j;
7175
7176                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7177                         continue;
7178
7179                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7180                 sg->sgp->power = 0;
7181
7182                 for_each_cpu(j, span) {
7183                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7184                                 continue;
7185
7186                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7187                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7188                 }
7189
7190                 if (!first)
7191                         first = sg;
7192                 if (last)
7193                         last->next = sg;
7194                 last = sg;
7195         }
7196         last->next = first;
7197
7198         return 0;
7199 }
7200
7201 /*
7202  * Initialize sched groups cpu_power.
7203  *
7204  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7205  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7206  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7207  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7208  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7209  * less cpu_power.
7210  */
7211 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7212 {
7213         struct sched_group *sg = sd->groups;
7214
7215         WARN_ON(!sd || !sg);
7216
7217         do {
7218                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7219                 sg = sg->next;
7220         } while (sg != sd->groups);
7221
7222         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7223                 return;
7224
7225         update_group_power(sd, cpu);
7226 }
7227
7228 /*
7229  * Initializers for schedule domains
7230  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7231  */
7232
7233 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7234 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7235 #else
7236 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7237 #endif
7238
7239 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7240 static noinline struct sched_domain *                                   \
7241 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7242 {                                                                       \
7243         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7244         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7245         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7246         sd->private = &tl->data;                                        \
7247         return sd;                                                      \
7248 }
7249
7250 SD_INIT_FUNC(CPU)
7251 #ifdef CONFIG_NUMA
7252  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7253  SD_INIT_FUNC(NODE)
7254 #endif
7255 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7256  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7257 #endif
7258 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7259  SD_INIT_FUNC(MC)
7260 #endif
7261 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7262  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7263 #endif
7264
7265 static int default_relax_domain_level = -1;
7266 int sched_domain_level_max;
7267
7268 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7269 {
7270         unsigned long val;
7271
7272         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7273         if (val < sched_domain_level_max)
7274                 default_relax_domain_level = val;
7275
7276         return 1;
7277 }
7278 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7279
7280 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7281                                  struct sched_domain_attr *attr)
7282 {
7283         int request;
7284
7285         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7286                 if (default_relax_domain_level < 0)
7287                         return;
7288                 else
7289                         request = default_relax_domain_level;
7290         } else
7291                 request = attr->relax_domain_level;
7292         if (request < sd->level) {
7293                 /* turn off idle balance on this domain */
7294                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7295         } else {
7296                 /* turn on idle balance on this domain */
7297                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7298         }
7299 }
7300
7301 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7302 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7303
7304 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7305                                  const struct cpumask *cpu_map)
7306 {
7307         switch (what) {
7308         case sa_rootdomain:
7309                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7310                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7311         case sa_sd:
7312                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7313         case sa_sd_storage:
7314                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7315         case sa_none:
7316                 break;
7317         }
7318 }
7319
7320 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7321                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7322 {
7323         memset(d, 0, sizeof(*d));
7324
7325         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7326                 return sa_sd_storage;
7327         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7328         if (!d->sd)
7329                 return sa_sd_storage;
7330         d->rd = alloc_rootdomain();
7331         if (!d->rd)
7332                 return sa_sd;
7333         return sa_rootdomain;
7334 }
7335
7336 /*
7337  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7338  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7339  * will not free the data we're using.
7340  */
7341 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7342 {
7343         struct sd_data *sdd = sd->private;
7344
7345         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7346         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7347
7348         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7349                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7350
7351         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7352                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7353 }
7354
7355 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7356 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7357 {
7358         return topology_thread_cpumask(cpu);
7359 }
7360 #endif
7361
7362 /*
7363  * Topology list, bottom-up.
7364  */
7365 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7366 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7367         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7368 #endif
7369 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7370         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7371 #endif
7372 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7373         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7374 #endif
7375         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7376 #ifdef CONFIG_NUMA
7377         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7378         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7379 #endif
7380         { NULL, },
7381 };
7382
7383 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7384
7385 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7386 {
7387         struct sched_domain_topology_level *tl;
7388         int j;
7389
7390         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7391                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7392
7393                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7394                 if (!sdd->sd)
7395                         return -ENOMEM;
7396
7397                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7398                 if (!sdd->sg)
7399                         return -ENOMEM;
7400
7401                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7402                 if (!sdd->sgp)
7403                         return -ENOMEM;
7404
7405                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7406                         struct sched_domain *sd;
7407                         struct sched_group *sg;
7408                         struct sched_group_power *sgp;
7409
7410                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7411                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7412                         if (!sd)
7413                                 return -ENOMEM;
7414
7415                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7416
7417                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7418                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7419                         if (!sg)
7420                                 return -ENOMEM;
7421
7422                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7423
7424                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7425                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7426                         if (!sgp)
7427                                 return -ENOMEM;
7428
7429                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7430                 }
7431         }
7432
7433         return 0;
7434 }
7435
7436 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7437 {
7438         struct sched_domain_topology_level *tl;
7439         int j;
7440
7441         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7442                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7443
7444                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7445                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7446                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7447                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
7448                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7449                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7450                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7451                 }
7452                 free_percpu(sdd->sd);
7453                 free_percpu(sdd->sg);
7454                 free_percpu(sdd->sgp);
7455         }
7456 }
7457
7458 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7459                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7460                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7461                 int cpu)
7462 {
7463         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7464         if (!sd)
7465                 return child;
7466
7467         set_domain_attribute(sd, attr);
7468         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7469         if (child) {
7470                 sd->level = child->level + 1;
7471                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7472                 child->parent = sd;
7473         }
7474         sd->child = child;
7475
7476         return sd;
7477 }
7478
7479 /*
7480  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7481  * to the individual cpus
7482  */
7483 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7484                                struct sched_domain_attr *attr)
7485 {
7486         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7487         struct sched_domain *sd;
7488         struct s_data d;
7489         int i, ret = -ENOMEM;
7490
7491         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7492         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7493                 goto error;
7494
7495         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7496         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7497                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7498
7499                 sd = NULL;
7500                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7501                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7502                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7503                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7504                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7505                                 break;
7506                 }
7507
7508                 while (sd->child)
7509                         sd = sd->child;
7510
7511                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7512         }
7513
7514         /* Build the groups for the domains */
7515         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7516                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7517                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7518                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7519                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7520                                         goto error;
7521                         } else {
7522                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7523                                         goto error;
7524                         }
7525                 }
7526         }
7527
7528         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7529         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7530                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7531                         continue;
7532
7533                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7534                         claim_allocations(i, sd);
7535                         init_sched_groups_power(i, sd);
7536                 }
7537         }
7538
7539         /* Attach the domains */
7540         rcu_read_lock();
7541         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7542                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7543                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7544         }
7545         rcu_read_unlock();
7546
7547         ret = 0;
7548 error:
7549         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7550         return ret;
7551 }
7552
7553 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7554 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7555 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7556                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7557
7558 /*
7559  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7560  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7561  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7562  */
7563 static cpumask_var_t fallback_doms;
7564
7565 /*
7566  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7567  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7568  * or 0 if it stayed the same.
7569  */
7570 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7571 {
7572         return 0;
7573 }
7574
7575 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7576 {
7577         int i;
7578         cpumask_var_t *doms;
7579
7580         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7581         if (!doms)
7582                 return NULL;
7583         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7584                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7585                         free_sched_domains(doms, i);
7586                         return NULL;
7587                 }
7588         }
7589         return doms;
7590 }
7591
7592 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7593 {
7594         unsigned int i;
7595         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7596                 free_cpumask_var(doms[i]);
7597         kfree(doms);
7598 }
7599
7600 /*
7601  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7602  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7603  * exclude other special cases in the future.
7604  */
7605 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7606 {
7607         int err;
7608
7609         arch_update_cpu_topology();
7610         ndoms_cur = 1;
7611         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7612         if (!doms_cur)
7613                 doms_cur = &fallback_doms;
7614         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7615         dattr_cur = NULL;
7616         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7617         register_sched_domain_sysctl();
7618
7619         return err;
7620 }
7621
7622 /*
7623  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7624  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7625  */
7626 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7627 {
7628         int i;
7629
7630         rcu_read_lock();
7631         for_each_cpu(i, cpu_map)
7632                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7633         rcu_read_unlock();
7634 }
7635
7636 /* handle null as "default" */
7637 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7638                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7639 {
7640         struct sched_domain_attr tmp;
7641
7642         /* fast path */
7643         if (!new && !cur)
7644                 return 1;
7645
7646         tmp = SD_ATTR_INIT;
7647         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7648                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7649                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7650 }
7651
7652 /*
7653  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7654  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7655  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7656  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7657  *
7658  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7659  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7660  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7661  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7662  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7663  * it as it is.
7664  *
7665  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7666  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7667  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7668  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7669  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7670  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7671  *
7672  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7673  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7674  * and it will not create the default domain.
7675  *
7676  * Call with hotplug lock held
7677  */
7678 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7679                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7680 {
7681         int i, j, n;
7682         int new_topology;
7683
7684         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7685
7686         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7687         unregister_sched_domain_sysctl();
7688
7689         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7690         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7691
7692         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7693
7694         /* Destroy deleted domains */
7695         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7696                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7697                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7698                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7699                                 goto match1;
7700                 }
7701                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7702                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7703 match1:
7704                 ;
7705         }
7706
7707         if (doms_new == NULL) {
7708                 ndoms_cur = 0;
7709                 doms_new = &fallback_doms;
7710                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7711                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7712         }
7713
7714         /* Build new domains */
7715         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7716                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7717                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7718                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7719                                 goto match2;
7720                 }
7721                 /* no match - add a new doms_new */
7722                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7723 match2:
7724                 ;
7725         }
7726
7727         /* Remember the new sched domains */
7728         if (doms_cur != &fallback_doms)
7729                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7730         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7731         doms_cur = doms_new;
7732         dattr_cur = dattr_new;
7733         ndoms_cur = ndoms_new;
7734
7735         register_sched_domain_sysctl();
7736
7737         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7738 }
7739
7740 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7741 static void reinit_sched_domains(void)
7742 {
7743         get_online_cpus();
7744
7745         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7746         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7747
7748         rebuild_sched_domains();
7749         put_online_cpus();
7750 }
7751
7752 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7753 {
7754         unsigned int level = 0;
7755
7756         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7757                 return -EINVAL;
7758
7759         /*
7760          * level is always be positive so don't check for
7761          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7762          * What happens on 0 or 1 byte write,
7763          * need to check for count as well?
7764          */
7765
7766         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7767                 return -EINVAL;
7768
7769         if (smt)
7770                 sched_smt_power_savings = level;
7771         else
7772                 sched_mc_power_savings = level;
7773
7774         reinit_sched_domains();
7775
7776         return count;
7777 }
7778
7779 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7780 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7781                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7782                                            char *page)
7783 {
7784         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7785 }
7786 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7787                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7788                                             const char *buf, size_t count)
7789 {
7790         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7791 }
7792 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7793                          sched_mc_power_savings_show,
7794                          sched_mc_power_savings_store);
7795 #endif
7796
7797 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7798 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7799                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7800                                             char *page)
7801 {
7802         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7803 }
7804 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7805                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7806                                              const char *buf, size_t count)
7807 {
7808         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7809 }
7810 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7811                    sched_smt_power_savings_show,
7812                    sched_smt_power_savings_store);
7813 #endif
7814
7815 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7816 {
7817         int err = 0;
7818
7819 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7820         if (smt_capable())
7821                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7822                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7823 #endif
7824 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7825         if (!err && mc_capable())
7826                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7827                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7828 #endif
7829         return err;
7830 }
7831 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7832
7833 /*
7834  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7835  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7836  * around partition_sched_domains().
7837  */
7838 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7839                              void *hcpu)
7840 {
7841         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7842         case CPU_ONLINE:
7843         case CPU_DOWN_FAILED:
7844                 cpuset_update_active_cpus();
7845                 return NOTIFY_OK;
7846         default:
7847                 return NOTIFY_DONE;
7848         }
7849 }
7850
7851 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7852                                void *hcpu)
7853 {
7854         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7855         case CPU_DOWN_PREPARE:
7856                 cpuset_update_active_cpus();
7857                 return NOTIFY_OK;
7858         default:
7859                 return NOTIFY_DONE;
7860         }
7861 }
7862
7863 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7864                                 unsigned long action, void *hcpu)
7865 {
7866         int cpu = (int)(long)hcpu;
7867
7868         switch (action) {
7869         case CPU_DOWN_PREPARE:
7870         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7871                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7872                 return NOTIFY_OK;
7873
7874         case CPU_DOWN_FAILED:
7875         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7876         case CPU_ONLINE:
7877         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7878                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7879                 return NOTIFY_OK;
7880
7881         default:
7882                 return NOTIFY_DONE;
7883         }
7884 }
7885
7886 void __init sched_init_smp(void)
7887 {
7888         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7889
7890         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7891         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7892
7893         get_online_cpus();
7894         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7895         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7896         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7897         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7898                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7899         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7900         put_online_cpus();
7901
7902         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7903         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7904
7905         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7906         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7907
7908         init_hrtick();
7909
7910         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7911         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7912                 BUG();
7913         sched_init_granularity();
7914         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7915
7916         init_sched_rt_class();
7917 }
7918 #else
7919 void __init sched_init_smp(void)
7920 {
7921         sched_init_granularity();
7922 }
7923 #endif /* CONFIG_SMP */
7924
7925 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7926
7927 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7928 {
7929         return in_lock_functions(addr) ||
7930                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7931                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7932 }
7933
7934 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
7935 {
7936         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7937         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7938         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7939 #ifndef CONFIG_64BIT
7940         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
7941 #endif
7942 }
7943
7944 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7945 {
7946         struct rt_prio_array *array;
7947         int i;
7948
7949         array = &rt_rq->active;
7950         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7951                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7952                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7953         }
7954         /* delimiter for bitsearch: */
7955         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7956
7957 #if defined CONFIG_SMP
7958         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7959         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7960         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7961         rt_rq->overloaded = 0;
7962         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
7963 #endif
7964
7965         rt_rq->rt_time = 0;
7966         rt_rq->rt_throttled = 0;
7967         rt_rq->rt_runtime = 0;
7968         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7969 }
7970
7971 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7972 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7973                                 struct sched_entity *se, int cpu,
7974                                 struct sched_entity *parent)
7975 {
7976         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7977
7978         cfs_rq->tg = tg;
7979         cfs_rq->rq = rq;
7980 #ifdef CONFIG_SMP
7981         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
7982         cfs_rq->load_stamp = 1;
7983 #endif
7984
7985         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7986         tg->se[cpu] = se;
7987
7988         /* se could be NULL for root_task_group */
7989         if (!se)
7990                 return;
7991
7992         if (!parent)
7993                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7994         else
7995                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7996
7997         se->my_q = cfs_rq;
7998         update_load_set(&se->load, 0);
7999         se->parent = parent;
8000 }
8001 #endif
8002
8003 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8004 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8005                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8006                 struct sched_rt_entity *parent)
8007 {
8008         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8009
8010         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8011         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8012         rt_rq->rq = rq;
8013         rt_rq->tg = tg;
8014
8015         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8016         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8017
8018         if (!rt_se)
8019                 return;
8020
8021         if (!parent)
8022                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8023         else
8024                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8025
8026         rt_se->my_q = rt_rq;
8027         rt_se->parent = parent;
8028         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8029 }
8030 #endif
8031
8032 void __init sched_init(void)
8033 {
8034         int i, j;
8035         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8036
8037 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8038         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8039 #endif
8040 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8041         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8042 #endif
8043 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8044         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8045 #endif
8046         if (alloc_size) {
8047                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8048
8049 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8050                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8051                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8052
8053                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8054                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8055
8056 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8057 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8058                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8059                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8060
8061                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8062                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8063
8064 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8065 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8066                 for_each_possible_cpu(i) {
8067                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8068                         ptr += cpumask_size();
8069                 }
8070 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8071         }
8072
8073 #ifdef CONFIG_SMP
8074         init_defrootdomain();
8075 #endif
8076
8077         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8078                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8079
8080 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8081         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8082                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8083 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8084
8085 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8086         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8087         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8088         autogroup_init(&init_task);
8089 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8090
8091         for_each_possible_cpu(i) {
8092                 struct rq *rq;
8093
8094                 rq = cpu_rq(i);
8095                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8096                 rq->nr_running = 0;
8097                 rq->calc_load_active = 0;
8098                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8099                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8100                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8101 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8102                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8103                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8104                 /*
8105                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8106                  *
8107                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8108                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8109                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8110                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8111                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8112                  * (se->load.weight).
8113                  *
8114                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8115                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8116                  * then A0's share of the cpu resource is:
8117                  *
8118                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8119                  *
8120                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8121                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8122                  */
8123                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8124 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8125
8126                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8127 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8128                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8129                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8130 #endif
8131
8132                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8133                         rq->cpu_load[j] = 0;
8134
8135                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8136
8137 #ifdef CONFIG_SMP
8138                 rq->sd = NULL;
8139                 rq->rd = NULL;
8140                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8141                 rq->post_schedule = 0;
8142                 rq->active_balance = 0;
8143                 rq->next_balance = jiffies;
8144                 rq->push_cpu = 0;
8145                 rq->cpu = i;
8146                 rq->online = 0;
8147                 rq->idle_stamp = 0;
8148                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8149                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8150 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8151                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8152                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8153 #endif
8154 #endif
8155                 init_rq_hrtick(rq);
8156                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8157         }
8158
8159         set_load_weight(&init_task);
8160
8161 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8162         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8163 #endif
8164
8165 #ifdef CONFIG_SMP
8166         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8167 #endif
8168
8169 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8170         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8171 #endif
8172
8173         /*
8174          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8175          */
8176         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8177         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8178
8179         /*
8180          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8181          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8182          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8183          * when this runqueue becomes "idle".
8184          */
8185         init_idle(current, smp_processor_id());
8186
8187         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8188
8189         /*
8190          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8191          */
8192         current->sched_class = &fair_sched_class;
8193
8194 #ifdef CONFIG_SMP
8195         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8196 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8197         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8198         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8199         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8200         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8201         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8202 #endif
8203         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8204         if (cpu_isolated_map == NULL)
8205                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8206 #endif /* SMP */
8207
8208         scheduler_running = 1;
8209 }
8210
8211 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8212 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8213 {
8214         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8215
8216         return (nested == preempt_offset);
8217 }
8218
8219 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8220 {
8221         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8222
8223         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
8224         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8225             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8226                 return;
8227         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8228                 return;
8229         prev_jiffy = jiffies;
8230
8231         printk(KERN_ERR
8232                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8233                         file, line);
8234         printk(KERN_ERR
8235                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8236                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8237                         current->pid, current->comm);
8238
8239         debug_show_held_locks(current);
8240         if (irqs_disabled())
8241                 print_irqtrace_events(current);
8242         dump_stack();
8243 }
8244 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8245 #endif
8246
8247 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8248 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8249 {
8250         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8251         int old_prio = p->prio;
8252         int on_rq;
8253
8254         on_rq = p->on_rq;
8255         if (on_rq)
8256                 deactivate_task(rq, p, 0);
8257         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8258         if (on_rq) {
8259                 activate_task(rq, p, 0);
8260                 resched_task(rq->curr);
8261         }
8262
8263         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8264 }
8265
8266 void normalize_rt_tasks(void)
8267 {
8268         struct task_struct *g, *p;
8269         unsigned long flags;
8270         struct rq *rq;
8271
8272         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8273         do_each_thread(g, p) {
8274                 /*
8275                  * Only normalize user tasks:
8276                  */
8277                 if (!p->mm)
8278                         continue;
8279
8280                 p->se.exec_start                = 0;
8281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8282                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8283                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8284                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8285 #endif
8286
8287                 if (!rt_task(p)) {
8288                         /*
8289                          * Renice negative nice level userspace
8290                          * tasks back to 0:
8291                          */
8292                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8293                                 set_user_nice(p, 0);
8294                         continue;
8295                 }
8296
8297                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8298                 rq = __task_rq_lock(p);
8299
8300                 normalize_task(rq, p);
8301
8302                 __task_rq_unlock(rq);
8303                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8304         } while_each_thread(g, p);
8305
8306         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8307 }
8308
8309 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8310
8311 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8312 /*
8313  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8314  *
8315  * They can only be called when the whole system has been
8316  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8317  * activity can take place. Using them for anything else would
8318  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8319  * under any other configuration.
8320  */
8321
8322 /**
8323  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8324  * @cpu: the processor in question.
8325  *
8326  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8327  */
8328 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8329 {
8330         return cpu_curr(cpu);
8331 }
8332
8333 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8334
8335 #ifdef CONFIG_IA64
8336 /**
8337  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8338  * @cpu: the processor in question.
8339  * @p: the task pointer to set.
8340  *
8341  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8342  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8343  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8344  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8345  * and caller must save the original value of the current task (see
8346  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8347  * re-starting the system.
8348  *
8349  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8350  */
8351 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8352 {
8353         cpu_curr(cpu) = p;
8354 }
8355
8356 #endif
8357
8358 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8359 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8360 {
8361         int i;
8362
8363         for_each_possible_cpu(i) {
8364                 if (tg->cfs_rq)
8365                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8366                 if (tg->se)
8367                         kfree(tg->se[i]);
8368         }
8369
8370         kfree(tg->cfs_rq);
8371         kfree(tg->se);
8372 }
8373
8374 static
8375 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8376 {
8377         struct cfs_rq *cfs_rq;
8378         struct sched_entity *se;
8379         int i;
8380
8381         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8382         if (!tg->cfs_rq)
8383                 goto err;
8384         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8385         if (!tg->se)
8386                 goto err;
8387
8388         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8389
8390         for_each_possible_cpu(i) {
8391                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8392                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8393                 if (!cfs_rq)
8394                         goto err;
8395
8396                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8397                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8398                 if (!se)
8399                         goto err_free_rq;
8400
8401                 init_cfs_rq(cfs_rq);
8402                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8403         }
8404
8405         return 1;
8406
8407 err_free_rq:
8408         kfree(cfs_rq);
8409 err:
8410         return 0;
8411 }
8412
8413 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8414 {
8415         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8416         unsigned long flags;
8417
8418         /*
8419         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8420         * check on_list without danger of it being re-added.
8421         */
8422         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8423                 return;
8424
8425         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8426         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8427         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8428 }
8429 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8430 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8431 {
8432 }
8433
8434 static inline
8435 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8436 {
8437         return 1;
8438 }
8439
8440 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8441 {
8442 }
8443 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8444
8445 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8446 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8447 {
8448         int i;
8449
8450         if (tg->rt_se)
8451                 destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8452
8453         for_each_possible_cpu(i) {
8454                 if (tg->rt_rq)
8455                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8456                 if (tg->rt_se)
8457                         kfree(tg->rt_se[i]);
8458         }
8459
8460         kfree(tg->rt_rq);
8461         kfree(tg->rt_se);
8462 }
8463
8464 static
8465 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8466 {
8467         struct rt_rq *rt_rq;
8468         struct sched_rt_entity *rt_se;
8469         int i;
8470
8471         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8472         if (!tg->rt_rq)
8473                 goto err;
8474         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8475         if (!tg->rt_se)
8476                 goto err;
8477
8478         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8479                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8480
8481         for_each_possible_cpu(i) {
8482                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8483                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8484                 if (!rt_rq)
8485                         goto err;
8486
8487                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8488                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8489                 if (!rt_se)
8490                         goto err_free_rq;
8491
8492                 init_rt_rq(rt_rq, cpu_rq(i));
8493                 rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8494                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8495         }
8496
8497         return 1;
8498
8499 err_free_rq:
8500         kfree(rt_rq);
8501 err:
8502         return 0;
8503 }
8504 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8505 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8506 {
8507 }
8508
8509 static inline
8510 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8511 {
8512         return 1;
8513 }
8514 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8515
8516 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8517 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8518 {
8519         free_fair_sched_group(tg);
8520         free_rt_sched_group(tg);
8521         autogroup_free(tg);
8522         kfree(tg);
8523 }
8524
8525 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8526 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8527 {
8528         struct task_group *tg;
8529         unsigned long flags;
8530
8531         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8532         if (!tg)
8533                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8534
8535         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8536                 goto err;
8537
8538         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8539                 goto err;
8540
8541         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8542         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8543
8544         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8545
8546         tg->parent = parent;
8547         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8548         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8549         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8550
8551         return tg;
8552
8553 err:
8554         free_sched_group(tg);
8555         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8556 }
8557
8558 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8559 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8560 {
8561         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8562         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8563 }
8564
8565 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8566 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8567 {
8568         unsigned long flags;
8569         int i;
8570
8571         /* end participation in shares distribution */
8572         for_each_possible_cpu(i)
8573                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8574
8575         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8576         list_del_rcu(&tg->list);
8577         list_del_rcu(&tg->siblings);
8578         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8579
8580         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8581         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8582 }
8583
8584 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8585  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8586  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8587  *      reflect its new group.
8588  */
8589 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8590 {
8591         int on_rq, running;
8592         unsigned long flags;
8593         struct rq *rq;
8594
8595         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8596
8597         running = task_current(rq, tsk);
8598         on_rq = tsk->on_rq;
8599
8600         if (on_rq)
8601                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8602         if (unlikely(running))
8603                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8604
8605 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8606         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8607                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8608         else
8609 #endif
8610                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8611
8612         if (unlikely(running))
8613                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8614         if (on_rq)
8615                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8616
8617         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8618 }
8619 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8620
8621 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8622 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8623
8624 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8625 {
8626         int i;
8627         unsigned long flags;
8628
8629         /*
8630          * We can't change the weight of the root cgroup.
8631          */
8632         if (!tg->se[0])
8633                 return -EINVAL;
8634
8635         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
8636
8637         mutex_lock(&shares_mutex);
8638         if (tg->shares == shares)
8639                 goto done;
8640
8641         tg->shares = shares;
8642         for_each_possible_cpu(i) {
8643                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8644                 struct sched_entity *se;
8645
8646                 se = tg->se[i];
8647                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8648                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8649                 for_each_sched_entity(se)
8650                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8651                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8652         }
8653
8654 done:
8655         mutex_unlock(&shares_mutex);
8656         return 0;
8657 }
8658
8659 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8660 {
8661         return tg->shares;
8662 }
8663 #endif
8664
8665 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8666 /*
8667  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8668  */
8669 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8670
8671 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8672 {
8673         if (runtime == RUNTIME_INF)
8674                 return 1ULL << 20;
8675
8676         return div64_u64(runtime << 20, period);
8677 }
8678
8679 /* Must be called with tasklist_lock held */
8680 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8681 {
8682         struct task_struct *g, *p;
8683
8684         do_each_thread(g, p) {
8685                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8686                         return 1;
8687         } while_each_thread(g, p);
8688
8689         return 0;
8690 }
8691
8692 struct rt_schedulable_data {
8693         struct task_group *tg;
8694         u64 rt_period;
8695         u64 rt_runtime;
8696 };
8697
8698 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8699 {
8700         struct rt_schedulable_data *d = data;
8701         struct task_group *child;
8702         unsigned long total, sum = 0;
8703         u64 period, runtime;
8704
8705         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8706         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8707
8708         if (tg == d->tg) {
8709                 period = d->rt_period;
8710                 runtime = d->rt_runtime;
8711         }
8712
8713         /*
8714          * Cannot have more runtime than the period.
8715          */
8716         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8717                 return -EINVAL;
8718
8719         /*
8720          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8721          */
8722         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8723                 return -EBUSY;
8724
8725         total = to_ratio(period, runtime);
8726
8727         /*
8728          * Nobody can have more than the global setting allows.
8729          */
8730         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8731                 return -EINVAL;
8732
8733         /*
8734          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8735          */
8736         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8737                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8738                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8739
8740                 if (child == d->tg) {
8741                         period = d->rt_period;
8742                         runtime = d->rt_runtime;
8743                 }
8744
8745                 sum += to_ratio(period, runtime);
8746         }
8747
8748         if (sum > total)
8749                 return -EINVAL;
8750
8751         return 0;
8752 }
8753
8754 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8755 {
8756         struct rt_schedulable_data data = {
8757                 .tg = tg,
8758                 .rt_period = period,
8759                 .rt_runtime = runtime,
8760         };
8761
8762         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8763 }
8764
8765 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8766                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8767 {
8768         int i, err = 0;
8769
8770         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8771         read_lock(&tasklist_lock);
8772         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8773         if (err)
8774                 goto unlock;
8775
8776         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8777         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8778         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8779
8780         for_each_possible_cpu(i) {
8781                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8782
8783                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8784                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8785                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8786         }
8787         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8788 unlock:
8789         read_unlock(&tasklist_lock);
8790         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8791
8792         return err;
8793 }
8794
8795 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8796 {
8797         u64 rt_runtime, rt_period;
8798
8799         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8800         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8801         if (rt_runtime_us < 0)
8802                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8803
8804         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8805 }
8806
8807 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8808 {
8809         u64 rt_runtime_us;
8810
8811         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8812                 return -1;
8813
8814         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8815         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8816         return rt_runtime_us;
8817 }
8818
8819 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8820 {
8821         u64 rt_runtime, rt_period;
8822
8823         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8824         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8825
8826         if (rt_period == 0)
8827                 return -EINVAL;
8828
8829         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8830 }
8831
8832 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8833 {
8834         u64 rt_period_us;
8835
8836         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8837         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8838         return rt_period_us;
8839 }
8840
8841 static int sched_rt_global_constraints(void)
8842 {
8843         u64 runtime, period;
8844         int ret = 0;
8845
8846         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8847                 return -EINVAL;
8848
8849         runtime = global_rt_runtime();
8850         period = global_rt_period();
8851
8852         /*
8853          * Sanity check on the sysctl variables.
8854          */
8855         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8856                 return -EINVAL;
8857
8858         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8859         read_lock(&tasklist_lock);
8860         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8861         read_unlock(&tasklist_lock);
8862         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8863
8864         return ret;
8865 }
8866
8867 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8868 {
8869         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8870         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8871                 return 0;
8872
8873         return 1;
8874 }
8875
8876 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8877 static int sched_rt_global_constraints(void)
8878 {
8879         unsigned long flags;
8880         int i;
8881
8882         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8883                 return -EINVAL;
8884
8885         /*
8886          * There's always some RT tasks in the root group
8887          * -- migration, kstopmachine etc..
8888          */
8889         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8890                 return -EBUSY;
8891
8892         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8893         for_each_possible_cpu(i) {
8894                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8895
8896                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8897                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8898                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8899         }
8900         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8901
8902         return 0;
8903 }
8904 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8905
8906 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8907                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8908                 loff_t *ppos)
8909 {
8910         int ret;
8911         int old_period, old_runtime;
8912         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8913
8914         mutex_lock(&mutex);
8915         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8916         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8917
8918         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8919
8920         if (!ret && write) {
8921                 ret = sched_rt_global_constraints();
8922                 if (ret) {
8923                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8924                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8925                 } else {
8926                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8927                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8928                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8929                 }
8930         }
8931         mutex_unlock(&mutex);
8932
8933         return ret;
8934 }
8935
8936 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8937
8938 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8939 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8940 {
8941         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8942                             struct task_group, css);
8943 }
8944
8945 static struct cgroup_subsys_state *
8946 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8947 {
8948         struct task_group *tg, *parent;
8949
8950         if (!cgrp->parent) {
8951                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8952                 return &root_task_group.css;
8953         }
8954
8955         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8956         tg = sched_create_group(parent);
8957         if (IS_ERR(tg))
8958                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8959
8960         return &tg->css;
8961 }
8962
8963 static void
8964 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8965 {
8966         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8967
8968         sched_destroy_group(tg);
8969 }
8970
8971 static int
8972 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8973 {
8974 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8975         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8976                 return -EINVAL;
8977 #else
8978         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8979         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8980                 return -EINVAL;
8981 #endif
8982         return 0;
8983 }
8984
8985 static void
8986 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8987 {
8988         sched_move_task(tsk);
8989 }
8990
8991 static void
8992 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8993                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
8994 {
8995         /*
8996          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8997          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8998          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8999          */
9000         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9001                 return;
9002
9003         sched_move_task(task);
9004 }
9005
9006 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9007 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9008                                 u64 shareval)
9009 {
9010         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
9011 }
9012
9013 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9014 {
9015         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9016
9017         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
9018 }
9019 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9020
9021 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9022 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9023                                 s64 val)
9024 {
9025         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9026 }
9027
9028 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9029 {
9030         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9031 }
9032
9033 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9034                 u64 rt_period_us)
9035 {
9036         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9037 }
9038
9039 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9040 {
9041         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9042 }
9043 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9044
9045 static struct cftype cpu_files[] = {
9046 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9047         {
9048                 .name = "shares",
9049                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9050                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9051         },
9052 #endif
9053 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9054         {
9055                 .name = "rt_runtime_us",
9056                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9057                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9058         },
9059         {
9060                 .name = "rt_period_us",
9061                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9062                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9063         },
9064 #endif
9065 };
9066
9067 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9068 {
9069         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9070 }
9071
9072 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9073         .name           = "cpu",
9074         .create         = cpu_cgroup_create,
9075         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9076         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9077         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9078         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9079         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9080         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9081         .early_init     = 1,
9082 };
9083
9084 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9085
9086 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9087
9088 /*
9089  * CPU accounting code for task groups.
9090  *
9091  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9092  * (balbir@in.ibm.com).
9093  */
9094
9095 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9096 struct cpuacct {
9097         struct cgroup_subsys_state css;
9098         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9099         u64 __percpu *cpuusage;
9100         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9101         struct cpuacct *parent;
9102 };
9103
9104 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9105
9106 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9107 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9108 {
9109         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9110                             struct cpuacct, css);
9111 }
9112
9113 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9114 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9115 {
9116         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9117                             struct cpuacct, css);
9118 }
9119
9120 /* create a new cpu accounting group */
9121 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9122         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9123 {
9124         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9125         int i;
9126
9127         if (!ca)
9128                 goto out;
9129
9130         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9131         if (!ca->cpuusage)
9132                 goto out_free_ca;
9133
9134         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9135                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9136                         goto out_free_counters;
9137
9138         if (cgrp->parent)
9139                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9140
9141         return &ca->css;
9142
9143 out_free_counters:
9144         while (--i >= 0)
9145                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9146         free_percpu(ca->cpuusage);
9147 out_free_ca:
9148         kfree(ca);
9149 out:
9150         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9151 }
9152
9153 /* destroy an existing cpu accounting group */
9154 static void
9155 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9156 {
9157         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9158         int i;
9159
9160         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9161                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9162         free_percpu(ca->cpuusage);
9163         kfree(ca);
9164 }
9165
9166 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9167 {
9168         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9169         u64 data;
9170
9171 #ifndef CONFIG_64BIT
9172         /*
9173          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9174          */
9175         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9176         data = *cpuusage;
9177         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9178 #else
9179         data = *cpuusage;
9180 #endif
9181
9182         return data;
9183 }
9184
9185 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9186 {
9187         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9188
9189 #ifndef CONFIG_64BIT
9190         /*
9191          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9192          */
9193         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9194         *cpuusage = val;
9195         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9196 #else
9197         *cpuusage = val;
9198 #endif
9199 }
9200
9201 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9202 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9203 {
9204         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9205         u64 totalcpuusage = 0;
9206         int i;
9207
9208         for_each_present_cpu(i)
9209                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9210
9211         return totalcpuusage;
9212 }
9213
9214 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9215                                                                 u64 reset)
9216 {
9217         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9218         int err = 0;
9219         int i;
9220
9221         if (reset) {
9222                 err = -EINVAL;
9223                 goto out;
9224         }
9225
9226         for_each_present_cpu(i)
9227                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9228
9229 out:
9230         return err;
9231 }
9232
9233 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9234                                    struct seq_file *m)
9235 {
9236         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9237         u64 percpu;
9238         int i;
9239
9240         for_each_present_cpu(i) {
9241                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9242                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9243         }
9244         seq_printf(m, "\n");
9245         return 0;
9246 }
9247
9248 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9249         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9250         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9251 };
9252
9253 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9254                 struct cgroup_map_cb *cb)
9255 {
9256         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9257         int i;
9258
9259         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9260                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9261                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9262                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9263         }
9264         return 0;
9265 }
9266
9267 static struct cftype files[] = {
9268         {
9269                 .name = "usage",
9270                 .read_u64 = cpuusage_read,
9271                 .write_u64 = cpuusage_write,
9272         },
9273         {
9274                 .name = "usage_percpu",
9275                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9276         },
9277         {
9278                 .name = "stat",
9279                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9280         },
9281 };
9282
9283 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9284 {
9285         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9286 }
9287
9288 /*
9289  * charge this task's execution time to its accounting group.
9290  *
9291  * called with rq->lock held.
9292  */
9293 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9294 {
9295         struct cpuacct *ca;
9296         int cpu;
9297
9298         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9299                 return;
9300
9301         cpu = task_cpu(tsk);
9302
9303         rcu_read_lock();
9304
9305         ca = task_ca(tsk);
9306
9307         for (; ca; ca = ca->parent) {
9308                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9309                 *cpuusage += cputime;
9310         }
9311
9312         rcu_read_unlock();
9313 }
9314
9315 /*
9316  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9317  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9318  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9319  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9320  *
9321  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9322  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9323  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9324  */
9325 #ifdef CONFIG_SMP
9326 #define CPUACCT_BATCH   \
9327         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9328 #else
9329 #define CPUACCT_BATCH   0
9330 #endif
9331
9332 /*
9333  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9334  */
9335 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9336                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9337 {
9338         struct cpuacct *ca;
9339         int batch = CPUACCT_BATCH;
9340
9341         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9342                 return;
9343
9344         rcu_read_lock();
9345         ca = task_ca(tsk);
9346
9347         do {
9348                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9349                 ca = ca->parent;
9350         } while (ca);
9351         rcu_read_unlock();
9352 }
9353
9354 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9355         .name = "cpuacct",
9356         .create = cpuacct_create,
9357         .destroy = cpuacct_destroy,
9358         .populate = cpuacct_populate,
9359         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9360 };
9361 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9362