4481638f917896abf38c43b449474a65efaf6201
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      2
296 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315
316         struct rb_root tasks_timeline;
317         struct rb_node *rb_leftmost;
318
319         struct list_head tasks;
320         struct list_head *balance_iterator;
321
322         /*
323          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
324          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
325          */
326         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
327
328         unsigned int nr_spread_over;
329
330 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
331         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
332
333         /*
334          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
335          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
336          * (like users, containers etc.)
337          *
338          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
339          * list is used during load balance.
340          */
341         int on_list;
342         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
343         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
344
345 #ifdef CONFIG_SMP
346         /*
347          * the part of load.weight contributed by tasks
348          */
349         unsigned long task_weight;
350
351         /*
352          *   h_load = weight * f(tg)
353          *
354          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
355          * this group.
356          */
357         unsigned long h_load;
358
359         /*
360          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
361          *
362          * load_stamp is the last time we updated the load average
363          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
364          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
365          */
366         u64 load_avg;
367         u64 load_period;
368         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
369
370         unsigned long load_contribution;
371 #endif
372 #endif
373 };
374
375 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
376 struct rt_rq {
377         struct rt_prio_array active;
378         unsigned long rt_nr_running;
379 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
380         struct {
381                 int curr; /* highest queued rt task prio */
382 #ifdef CONFIG_SMP
383                 int next; /* next highest */
384 #endif
385         } highest_prio;
386 #endif
387 #ifdef CONFIG_SMP
388         unsigned long rt_nr_migratory;
389         unsigned long rt_nr_total;
390         int overloaded;
391         struct plist_head pushable_tasks;
392 #endif
393         int rt_throttled;
394         u64 rt_time;
395         u64 rt_runtime;
396         /* Nests inside the rq lock: */
397         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
398
399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
400         unsigned long rt_nr_boosted;
401
402         struct rq *rq;
403         struct list_head leaf_rt_rq_list;
404         struct task_group *tg;
405 #endif
406 };
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 /*
411  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
412  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
413  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
414  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
415  * object.
416  *
417  */
418 struct root_domain {
419         atomic_t refcount;
420         cpumask_var_t span;
421         cpumask_var_t online;
422
423         /*
424          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
425          * one runnable RT task.
426          */
427         cpumask_var_t rto_mask;
428         atomic_t rto_count;
429         struct cpupri cpupri;
430 };
431
432 /*
433  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
434  * members (mimicking the global state we have today).
435  */
436 static struct root_domain def_root_domain;
437
438 #endif /* CONFIG_SMP */
439
440 /*
441  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
442  *
443  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
444  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
445  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
446  */
447 struct rq {
448         /* runqueue lock: */
449         raw_spinlock_t lock;
450
451         /*
452          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
453          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
454          */
455         unsigned long nr_running;
456         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
457         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
458         unsigned long last_load_update_tick;
459 #ifdef CONFIG_NO_HZ
460         u64 nohz_stamp;
461         unsigned char nohz_balance_kick;
462 #endif
463         unsigned int skip_clock_update;
464
465         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
466         struct load_weight load;
467         unsigned long nr_load_updates;
468         u64 nr_switches;
469
470         struct cfs_rq cfs;
471         struct rt_rq rt;
472
473 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
474         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
475         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
476 #endif
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479 #endif
480
481         /*
482          * This is part of a global counter where only the total sum
483          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
484          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
485          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
486          */
487         unsigned long nr_uninterruptible;
488
489         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
490         unsigned long next_balance;
491         struct mm_struct *prev_mm;
492
493         u64 clock;
494         u64 clock_task;
495
496         atomic_t nr_iowait;
497
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         struct root_domain *rd;
500         struct sched_domain *sd;
501
502         unsigned long cpu_power;
503
504         unsigned char idle_at_tick;
505         /* For active balancing */
506         int post_schedule;
507         int active_balance;
508         int push_cpu;
509         struct cpu_stop_work active_balance_work;
510         /* cpu of this runqueue: */
511         int cpu;
512         int online;
513
514         unsigned long avg_load_per_task;
515
516         u64 rt_avg;
517         u64 age_stamp;
518         u64 idle_stamp;
519         u64 avg_idle;
520 #endif
521
522 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
523         u64 prev_irq_time;
524 #endif
525
526         /* calc_load related fields */
527         unsigned long calc_load_update;
528         long calc_load_active;
529
530 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
531 #ifdef CONFIG_SMP
532         int hrtick_csd_pending;
533         struct call_single_data hrtick_csd;
534 #endif
535         struct hrtimer hrtick_timer;
536 #endif
537
538 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
539         /* latency stats */
540         struct sched_info rq_sched_info;
541         unsigned long long rq_cpu_time;
542         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
543
544         /* sys_sched_yield() stats */
545         unsigned int yld_count;
546
547         /* schedule() stats */
548         unsigned int sched_switch;
549         unsigned int sched_count;
550         unsigned int sched_goidle;
551
552         /* try_to_wake_up() stats */
553         unsigned int ttwu_count;
554         unsigned int ttwu_local;
555 #endif
556 };
557
558 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
559
560
561 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
562
563 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
564 {
565 #ifdef CONFIG_SMP
566         return rq->cpu;
567 #else
568         return 0;
569 #endif
570 }
571
572 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
573         rcu_dereference_check((p), \
574                               rcu_read_lock_sched_held() || \
575                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
576
577 /*
578  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
579  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
580  *
581  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
582  * preempt-disabled sections.
583  */
584 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
585         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
586
587 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
588 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
589 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
590 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
591 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
592
593 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
594
595 /*
596  * Return the group to which this tasks belongs.
597  *
598  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
599  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
600  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
601  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
602  */
603 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
604 {
605         struct task_group *tg;
606         struct cgroup_subsys_state *css;
607
608         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
609                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
610         tg = container_of(css, struct task_group, css);
611
612         return autogroup_task_group(p, tg);
613 }
614
615 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
616 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
617 {
618 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
619         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
620         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
621 #endif
622
623 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
624         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
625         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
626 #endif
627 }
628
629 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
630
631 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
632 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
633 {
634         return NULL;
635 }
636
637 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
638
639 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
640
641 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         s64 delta;
644
645         if (rq->skip_clock_update)
646                 return;
647
648         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
649         rq->clock += delta;
650         update_rq_clock_task(rq, delta);
651 }
652
653 /*
654  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
655  */
656 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
657 # define const_debug __read_mostly
658 #else
659 # define const_debug static const
660 #endif
661
662 /**
663  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
664  * @cpu: the processor in question.
665  *
666  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
667  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
668  */
669 int runqueue_is_locked(int cpu)
670 {
671         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
672 }
673
674 /*
675  * Debugging: various feature bits
676  */
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         __SCHED_FEAT_##name ,
680
681 enum {
682 #include "sched_features.h"
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
689
690 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
691 #include "sched_features.h"
692         0;
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         #name ,
699
700 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
701 #include "sched_features.h"
702         NULL
703 };
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
708 {
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
713                         seq_puts(m, "NO_");
714                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
715         }
716         seq_puts(m, "\n");
717
718         return 0;
719 }
720
721 static ssize_t
722 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
723                 size_t cnt, loff_t *ppos)
724 {
725         char buf[64];
726         char *cmp;
727         int neg = 0;
728         int i;
729
730         if (cnt > 63)
731                 cnt = 63;
732
733         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
734                 return -EFAULT;
735
736         buf[cnt] = 0;
737         cmp = strstrip(buf);
738
739         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
740                 neg = 1;
741                 cmp += 3;
742         }
743
744         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
745                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
746                         if (neg)
747                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
748                         else
749                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
750                         break;
751                 }
752         }
753
754         if (!sched_feat_names[i])
755                 return -EINVAL;
756
757         *ppos += cnt;
758
759         return cnt;
760 }
761
762 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
763 {
764         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
765 }
766
767 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
768         .open           = sched_feat_open,
769         .write          = sched_feat_write,
770         .read           = seq_read,
771         .llseek         = seq_lseek,
772         .release        = single_release,
773 };
774
775 static __init int sched_init_debug(void)
776 {
777         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
778                         &sched_feat_fops);
779
780         return 0;
781 }
782 late_initcall(sched_init_debug);
783
784 #endif
785
786 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
787
788 /*
789  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
790  * Limited because this is done with IRQs disabled.
791  */
792 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
793
794 /*
795  * period over which we average the RT time consumption, measured
796  * in ms.
797  *
798  * default: 1s
799  */
800 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
801
802 /*
803  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
804  * default: 1s
805  */
806 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
807
808 static __read_mostly int scheduler_running;
809
810 /*
811  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
812  * default: 0.95s
813  */
814 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
815
816 static inline u64 global_rt_period(void)
817 {
818         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
819 }
820
821 static inline u64 global_rt_runtime(void)
822 {
823         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
824                 return RUNTIME_INF;
825
826         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
827 }
828
829 #ifndef prepare_arch_switch
830 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
831 #endif
832 #ifndef finish_arch_switch
833 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
834 #endif
835
836 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
837 {
838         return rq->curr == p;
839 }
840
841 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843 #ifdef CONFIG_SMP
844         return p->on_cpu;
845 #else
846         return task_current(rq, p);
847 #endif
848 }
849
850 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
851 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         /*
855          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
856          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
857          * here.
858          */
859         next->on_cpu = 1;
860 #endif
861 }
862
863 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
864 {
865 #ifdef CONFIG_SMP
866         /*
867          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
868          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
869          * finished.
870          */
871         smp_wmb();
872         prev->on_cpu = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
875         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
876         rq->lock.owner = current;
877 #endif
878         /*
879          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
880          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
881          * prev into current:
882          */
883         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
884
885         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
886 }
887
888 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
889 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         /*
893          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
894          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
895          * here.
896          */
897         next->on_cpu = 1;
898 #endif
899 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
900         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
901 #else
902         raw_spin_unlock(&rq->lock);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
911          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
912          * finished.
913          */
914         smp_wmb();
915         prev->on_cpu = 0;
916 #endif
917 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
918         local_irq_enable();
919 #endif
920 }
921 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
922
923 /*
924  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
925  * against ttwu().
926  */
927 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
928 {
929         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
930 }
931
932 /*
933  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
934  * Must be called interrupts disabled.
935  */
936 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         for (;;) {
942                 rq = task_rq(p);
943                 raw_spin_lock(&rq->lock);
944                 if (likely(rq == task_rq(p)))
945                         return rq;
946                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
947         }
948 }
949
950 /*
951  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
952  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
953  * explicitly disabling preemption.
954  */
955 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
956         __acquires(rq->lock)
957 {
958         struct rq *rq;
959
960         for (;;) {
961                 local_irq_save(*flags);
962                 rq = task_rq(p);
963                 raw_spin_lock(&rq->lock);
964                 if (likely(rq == task_rq(p)))
965                         return rq;
966                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
967         }
968 }
969
970 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
971         __releases(rq->lock)
972 {
973         raw_spin_unlock(&rq->lock);
974 }
975
976 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
977         __releases(rq->lock)
978 {
979         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
980 }
981
982 /*
983  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
984  */
985 static struct rq *this_rq_lock(void)
986         __acquires(rq->lock)
987 {
988         struct rq *rq;
989
990         local_irq_disable();
991         rq = this_rq();
992         raw_spin_lock(&rq->lock);
993
994         return rq;
995 }
996
997 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
998 /*
999  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1000  *
1001  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1002  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1003  * reschedule event.
1004  *
1005  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1006  * rq->lock.
1007  */
1008
1009 /*
1010  * Use hrtick when:
1011  *  - enabled by features
1012  *  - hrtimer is actually high res
1013  */
1014 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1015 {
1016         if (!sched_feat(HRTICK))
1017                 return 0;
1018         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1019                 return 0;
1020         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1021 }
1022
1023 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1026                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * High-resolution timer tick.
1031  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1032  */
1033 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1034 {
1035         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1036
1037         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1038
1039         raw_spin_lock(&rq->lock);
1040         update_rq_clock(rq);
1041         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1042         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1043
1044         return HRTIMER_NORESTART;
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * called from hardirq (IPI) context
1050  */
1051 static void __hrtick_start(void *arg)
1052 {
1053         struct rq *rq = arg;
1054
1055         raw_spin_lock(&rq->lock);
1056         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1057         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1058         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Called to set the hrtick timer state.
1063  *
1064  * called with rq->lock held and irqs disabled
1065  */
1066 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1067 {
1068         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1069         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1070
1071         hrtimer_set_expires(timer, time);
1072
1073         if (rq == this_rq()) {
1074                 hrtimer_restart(timer);
1075         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1076                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1077                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1078         }
1079 }
1080
1081 static int
1082 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1083 {
1084         int cpu = (int)(long)hcpu;
1085
1086         switch (action) {
1087         case CPU_UP_CANCELED:
1088         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1089         case CPU_DOWN_PREPARE:
1090         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1091         case CPU_DEAD:
1092         case CPU_DEAD_FROZEN:
1093                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1094                 return NOTIFY_OK;
1095         }
1096
1097         return NOTIFY_DONE;
1098 }
1099
1100 static __init void init_hrtick(void)
1101 {
1102         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1103 }
1104 #else
1105 /*
1106  * Called to set the hrtick timer state.
1107  *
1108  * called with rq->lock held and irqs disabled
1109  */
1110 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1111 {
1112         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1113                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1114 }
1115
1116 static inline void init_hrtick(void)
1117 {
1118 }
1119 #endif /* CONFIG_SMP */
1120
1121 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1122 {
1123 #ifdef CONFIG_SMP
1124         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1125
1126         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1127         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1128         rq->hrtick_csd.info = rq;
1129 #endif
1130
1131         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1132         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1133 }
1134 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1135 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_hrtick(void)
1144 {
1145 }
1146 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1147
1148 /*
1149  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1150  *
1151  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1152  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1153  * the target CPU.
1154  */
1155 #ifdef CONFIG_SMP
1156
1157 #ifndef tsk_is_polling
1158 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1159 #endif
1160
1161 static void resched_task(struct task_struct *p)
1162 {
1163         int cpu;
1164
1165         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1166
1167         if (test_tsk_need_resched(p))
1168                 return;
1169
1170         set_tsk_need_resched(p);
1171
1172         cpu = task_cpu(p);
1173         if (cpu == smp_processor_id())
1174                 return;
1175
1176         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1177         smp_mb();
1178         if (!tsk_is_polling(p))
1179                 smp_send_reschedule(cpu);
1180 }
1181
1182 static void resched_cpu(int cpu)
1183 {
1184         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1185         unsigned long flags;
1186
1187         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1188                 return;
1189         resched_task(cpu_curr(cpu));
1190         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1194 /*
1195  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1196  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1197  *
1198  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1199  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1200  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1201  */
1202 int get_nohz_timer_target(void)
1203 {
1204         int cpu = smp_processor_id();
1205         int i;
1206         struct sched_domain *sd;
1207
1208         for_each_domain(cpu, sd) {
1209                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1210                         if (!idle_cpu(i))
1211                                 return i;
1212         }
1213         return cpu;
1214 }
1215 /*
1216  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1217  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1218  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1219  * idle system the next event might even be infinite time into the
1220  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1221  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1222  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1223  * wheel for the next timer event.
1224  */
1225 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1226 {
1227         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1228
1229         if (cpu == smp_processor_id())
1230                 return;
1231
1232         /*
1233          * This is safe, as this function is called with the timer
1234          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1235          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1236          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1237          * timer into account automatically.
1238          */
1239         if (rq->curr != rq->idle)
1240                 return;
1241
1242         /*
1243          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1244          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1245          * idle task through an additional NOOP schedule()
1246          */
1247         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1248
1249         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1250         smp_mb();
1251         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253 }
1254
1255 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1256
1257 static u64 sched_avg_period(void)
1258 {
1259         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1260 }
1261
1262 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1263 {
1264         s64 period = sched_avg_period();
1265
1266         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1267                 /*
1268                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1269                  * optimising this loop into a divmod call.
1270                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1271                  */
1272                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1273                 rq->age_stamp += period;
1274                 rq->rt_avg /= 2;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1279 {
1280         rq->rt_avg += rt_delta;
1281         sched_avg_update(rq);
1282 }
1283
1284 #else /* !CONFIG_SMP */
1285 static void resched_task(struct task_struct *p)
1286 {
1287         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1288         set_tsk_need_resched(p);
1289 }
1290
1291 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1292 {
1293 }
1294
1295 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1296 {
1297 }
1298 #endif /* CONFIG_SMP */
1299
1300 #if BITS_PER_LONG == 32
1301 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1302 #else
1303 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1304 #endif
1305
1306 #define WMULT_SHIFT     32
1307
1308 /*
1309  * Shift right and round:
1310  */
1311 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1312
1313 /*
1314  * delta *= weight / lw
1315  */
1316 static unsigned long
1317 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1318                 struct load_weight *lw)
1319 {
1320         u64 tmp;
1321
1322         if (!lw->inv_weight) {
1323                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1324                         lw->inv_weight = 1;
1325                 else
1326                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1327                                 / (lw->weight+1);
1328         }
1329
1330         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1331         /*
1332          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1333          */
1334         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1335                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1336                         WMULT_SHIFT/2);
1337         else
1338                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1339
1340         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1341 }
1342
1343 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1344 {
1345         lw->weight += inc;
1346         lw->inv_weight = 0;
1347 }
1348
1349 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1350 {
1351         lw->weight -= dec;
1352         lw->inv_weight = 0;
1353 }
1354
1355 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1356 {
1357         lw->weight = w;
1358         lw->inv_weight = 0;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1363  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1364  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1365  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1366  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1367  * slice expiry etc.
1368  */
1369
1370 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1371 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1372
1373 /*
1374  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1375  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1376  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1377  * that remained on nice 0.
1378  *
1379  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1380  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1381  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1382  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1383  * the relative distance between them is ~25%.)
1384  */
1385 static const int prio_to_weight[40] = {
1386  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1387  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1388  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1389  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1390  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1391  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1392  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1393  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1394 };
1395
1396 /*
1397  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1398  *
1399  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1400  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1401  * into multiplications:
1402  */
1403 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1404  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1405  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1406  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1407  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1408  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1409  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1410  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1411  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1412 };
1413
1414 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1415 enum cpuacct_stat_index {
1416         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1417         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1418
1419         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1420 };
1421
1422 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1423 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1424 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1425                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1426 #else
1427 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1428 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1429                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1430 #endif
1431
1432 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1433 {
1434         update_load_add(&rq->load, load);
1435 }
1436
1437 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_sub(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1443 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1444
1445 /*
1446  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1447  * leaving it for the final time.
1448  */
1449 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1450 {
1451         struct task_group *parent, *child;
1452         int ret;
1453
1454         rcu_read_lock();
1455         parent = &root_task_group;
1456 down:
1457         ret = (*down)(parent, data);
1458         if (ret)
1459                 goto out_unlock;
1460         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1461                 parent = child;
1462                 goto down;
1463
1464 up:
1465                 continue;
1466         }
1467         ret = (*up)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470
1471         child = parent;
1472         parent = parent->parent;
1473         if (parent)
1474                 goto up;
1475 out_unlock:
1476         rcu_read_unlock();
1477
1478         return ret;
1479 }
1480
1481 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1482 {
1483         return 0;
1484 }
1485 #endif
1486
1487 #ifdef CONFIG_SMP
1488 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1489 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1490 {
1491         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1496  * according to the scheduling class and "nice" value.
1497  *
1498  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1499  * balance conservatively.
1500  */
1501 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1502 {
1503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1504         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1505
1506         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1507                 return total;
1508
1509         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1514  * according to the scheduling class and "nice" value.
1515  */
1516 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1520
1521         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1522                 return total;
1523
1524         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1525 }
1526
1527 static unsigned long power_of(int cpu)
1528 {
1529         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1530 }
1531
1532 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1533
1534 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1535 {
1536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1537         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1538
1539         if (nr_running)
1540                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1541         else
1542                 rq->avg_load_per_task = 0;
1543
1544         return rq->avg_load_per_task;
1545 }
1546
1547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1548
1549 /*
1550  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1551  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1552  * group is a fraction of its parents load.
1553  */
1554 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1555 {
1556         unsigned long load;
1557         long cpu = (long)data;
1558
1559         if (!tg->parent) {
1560                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1561         } else {
1562                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1563                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1564                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1565         }
1566
1567         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 static void update_h_load(long cpu)
1573 {
1574         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1575 }
1576
1577 #endif
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         /*
1771          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1772          */
1773         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1774                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1775                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1776                 return;
1777         }
1778
1779         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1780         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1781 }
1782
1783 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1784 {
1785         update_rq_clock(rq);
1786         sched_info_queued(p);
1787         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1788         p->se.on_rq = 1;
1789 }
1790
1791 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1792 {
1793         update_rq_clock(rq);
1794         sched_info_dequeued(p);
1795         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1796         p->se.on_rq = 0;
1797 }
1798
1799 /*
1800  * activate_task - move a task to the runqueue.
1801  */
1802 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1803 {
1804         if (task_contributes_to_load(p))
1805                 rq->nr_uninterruptible--;
1806
1807         enqueue_task(rq, p, flags);
1808         inc_nr_running(rq);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1813  */
1814 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1815 {
1816         if (task_contributes_to_load(p))
1817                 rq->nr_uninterruptible++;
1818
1819         dequeue_task(rq, p, flags);
1820         dec_nr_running(rq);
1821 }
1822
1823 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1824
1825 /*
1826  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1827  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1828  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1829  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1830  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1831  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1832  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1833  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1834  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1835  */
1836 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1837 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1838
1839 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1840 static int sched_clock_irqtime;
1841
1842 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1843 {
1844         sched_clock_irqtime = 1;
1845 }
1846
1847 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1848 {
1849         sched_clock_irqtime = 0;
1850 }
1851
1852 #ifndef CONFIG_64BIT
1853 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1854
1855 static inline void irq_time_write_begin(void)
1856 {
1857         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1858         smp_wmb();
1859 }
1860
1861 static inline void irq_time_write_end(void)
1862 {
1863         smp_wmb();
1864         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1865 }
1866
1867 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1868 {
1869         u64 irq_time;
1870         unsigned seq;
1871
1872         do {
1873                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1874                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1875                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1876         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1877
1878         return irq_time;
1879 }
1880 #else /* CONFIG_64BIT */
1881 static inline void irq_time_write_begin(void)
1882 {
1883 }
1884
1885 static inline void irq_time_write_end(void)
1886 {
1887 }
1888
1889 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1890 {
1891         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1892 }
1893 #endif /* CONFIG_64BIT */
1894
1895 /*
1896  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1897  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1898  */
1899 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1900 {
1901         unsigned long flags;
1902         s64 delta;
1903         int cpu;
1904
1905         if (!sched_clock_irqtime)
1906                 return;
1907
1908         local_irq_save(flags);
1909
1910         cpu = smp_processor_id();
1911         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1912         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1913
1914         irq_time_write_begin();
1915         /*
1916          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1917          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1918          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1919          * that do not consume any time, but still wants to run.
1920          */
1921         if (hardirq_count())
1922                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1923         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1924                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1925
1926         irq_time_write_end();
1927         local_irq_restore(flags);
1928 }
1929 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1930
1931 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1932 {
1933         s64 irq_delta;
1934
1935         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1936
1937         /*
1938          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1939          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1940          * {soft,}irq region.
1941          *
1942          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1943          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1944          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1945          * monotonic.
1946          *
1947          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1948          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1949          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1950          * atomic ops.
1951          */
1952         if (irq_delta > delta)
1953                 irq_delta = delta;
1954
1955         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1956         delta -= irq_delta;
1957         rq->clock_task += delta;
1958
1959         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1960                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1961 }
1962
1963 static int irqtime_account_hi_update(void)
1964 {
1965         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1966         unsigned long flags;
1967         u64 latest_ns;
1968         int ret = 0;
1969
1970         local_irq_save(flags);
1971         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1972         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1973                 ret = 1;
1974         local_irq_restore(flags);
1975         return ret;
1976 }
1977
1978 static int irqtime_account_si_update(void)
1979 {
1980         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1981         unsigned long flags;
1982         u64 latest_ns;
1983         int ret = 0;
1984
1985         local_irq_save(flags);
1986         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
1987         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
1988                 ret = 1;
1989         local_irq_restore(flags);
1990         return ret;
1991 }
1992
1993 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1994
1995 #define sched_clock_irqtime     (0)
1996
1997 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1998 {
1999         rq->clock_task += delta;
2000 }
2001
2002 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2003
2004 #include "sched_idletask.c"
2005 #include "sched_fair.c"
2006 #include "sched_rt.c"
2007 #include "sched_autogroup.c"
2008 #include "sched_stoptask.c"
2009 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2010 # include "sched_debug.c"
2011 #endif
2012
2013 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2014 {
2015         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2016         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2017
2018         if (stop) {
2019                 /*
2020                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2021                  * userspace knows about and won't get confused about.
2022                  *
2023                  * Also, it will make PI more or less work without too
2024                  * much confusion -- but then, stop work should not
2025                  * rely on PI working anyway.
2026                  */
2027                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2028
2029                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2030         }
2031
2032         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2033
2034         if (old_stop) {
2035                 /*
2036                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2037                  * it can die in pieces.
2038                  */
2039                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2040         }
2041 }
2042
2043 /*
2044  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2045  */
2046 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2047 {
2048         return p->static_prio;
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2053  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2054  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2055  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2056  * estimator recalculates.
2057  */
2058 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2059 {
2060         int prio;
2061
2062         if (task_has_rt_policy(p))
2063                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2064         else
2065                 prio = __normal_prio(p);
2066         return prio;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2071  * taken into account by the scheduler. This value might
2072  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2073  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2074  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2075  */
2076 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2077 {
2078         p->normal_prio = normal_prio(p);
2079         /*
2080          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2081          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2082          * to the normal priority:
2083          */
2084         if (!rt_prio(p->prio))
2085                 return p->normal_prio;
2086         return p->prio;
2087 }
2088
2089 /**
2090  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2091  * @p: the task in question.
2092  */
2093 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2094 {
2095         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2096 }
2097
2098 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2099                                        const struct sched_class *prev_class,
2100                                        int oldprio)
2101 {
2102         if (prev_class != p->sched_class) {
2103                 if (prev_class->switched_from)
2104                         prev_class->switched_from(rq, p);
2105                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2106         } else if (oldprio != p->prio)
2107                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2108 }
2109
2110 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2111 {
2112         const struct sched_class *class;
2113
2114         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2115                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2116         } else {
2117                 for_each_class(class) {
2118                         if (class == rq->curr->sched_class)
2119                                 break;
2120                         if (class == p->sched_class) {
2121                                 resched_task(rq->curr);
2122                                 break;
2123                         }
2124                 }
2125         }
2126
2127         /*
2128          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2129          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2130          */
2131         if (rq->curr->se.on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2132                 rq->skip_clock_update = 1;
2133 }
2134
2135 #ifdef CONFIG_SMP
2136 /*
2137  * Is this task likely cache-hot:
2138  */
2139 static int
2140 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2141 {
2142         s64 delta;
2143
2144         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2145                 return 0;
2146
2147         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2148                 return 0;
2149
2150         /*
2151          * Buddy candidates are cache hot:
2152          */
2153         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2154                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2155                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2156                 return 1;
2157
2158         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2159                 return 1;
2160         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2161                 return 0;
2162
2163         delta = now - p->se.exec_start;
2164
2165         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2166 }
2167
2168 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2169 {
2170 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2171         /*
2172          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2173          * ttwu() will sort out the placement.
2174          */
2175         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2176                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2177 #endif
2178
2179         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2180
2181         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2182                 p->se.nr_migrations++;
2183                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2184         }
2185
2186         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2187 }
2188
2189 struct migration_arg {
2190         struct task_struct *task;
2191         int dest_cpu;
2192 };
2193
2194 static int migration_cpu_stop(void *data);
2195
2196 /*
2197  * The task's runqueue lock must be held.
2198  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2199  */
2200 static bool migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2201 {
2202         /*
2203          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2204          * the next wake-up will properly place the task.
2205          */
2206         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2207 }
2208
2209 /*
2210  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2211  *
2212  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2213  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2214  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2215  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2216  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2217  * @p has remained unscheduled the whole time.
2218  *
2219  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2220  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2221  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2222  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2223  * waiting to become inactive.
2224  */
2225 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2226 {
2227         unsigned long flags;
2228         int running, on_rq;
2229         unsigned long ncsw;
2230         struct rq *rq;
2231
2232         for (;;) {
2233                 /*
2234                  * We do the initial early heuristics without holding
2235                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2236                  * the runqueue lock when things look like they will
2237                  * work out!
2238                  */
2239                 rq = task_rq(p);
2240
2241                 /*
2242                  * If the task is actively running on another CPU
2243                  * still, just relax and busy-wait without holding
2244                  * any locks.
2245                  *
2246                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2247                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2248                  * But we don't care, since "task_running()" will
2249                  * return false if the runqueue has changed and p
2250                  * is actually now running somewhere else!
2251                  */
2252                 while (task_running(rq, p)) {
2253                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2254                                 return 0;
2255                         cpu_relax();
2256                 }
2257
2258                 /*
2259                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2260                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2261                  * just go back and repeat.
2262                  */
2263                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2264                 trace_sched_wait_task(p);
2265                 running = task_running(rq, p);
2266                 on_rq = p->se.on_rq;
2267                 ncsw = 0;
2268                 if (!match_state || p->state == match_state)
2269                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2270                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2271
2272                 /*
2273                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2274                  */
2275                 if (unlikely(!ncsw))
2276                         break;
2277
2278                 /*
2279                  * Was it really running after all now that we
2280                  * checked with the proper locks actually held?
2281                  *
2282                  * Oops. Go back and try again..
2283                  */
2284                 if (unlikely(running)) {
2285                         cpu_relax();
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /*
2290                  * It's not enough that it's not actively running,
2291                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2292                  * preempted!
2293                  *
2294                  * So if it was still runnable (but just not actively
2295                  * running right now), it's preempted, and we should
2296                  * yield - it could be a while.
2297                  */
2298                 if (unlikely(on_rq)) {
2299                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2300
2301                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2302                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2303                         continue;
2304                 }
2305
2306                 /*
2307                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2308                  * runnable, which means that it will never become
2309                  * running in the future either. We're all done!
2310                  */
2311                 break;
2312         }
2313
2314         return ncsw;
2315 }
2316
2317 /***
2318  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2319  * @p: the to-be-kicked thread
2320  *
2321  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2322  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2323  *
2324  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2325  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2326  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2327  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2328  * achieved as well.
2329  */
2330 void kick_process(struct task_struct *p)
2331 {
2332         int cpu;
2333
2334         preempt_disable();
2335         cpu = task_cpu(p);
2336         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2337                 smp_send_reschedule(cpu);
2338         preempt_enable();
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2341 #endif /* CONFIG_SMP */
2342
2343 #ifdef CONFIG_SMP
2344 /*
2345  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2346  */
2347 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2348 {
2349         int dest_cpu;
2350         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2351
2352         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2353         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2354                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2355                         return dest_cpu;
2356
2357         /* Any allowed, online CPU? */
2358         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2359         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2360                 return dest_cpu;
2361
2362         /* No more Mr. Nice Guy. */
2363         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2364         /*
2365          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2366          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2367          * leave kernel.
2368          */
2369         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2370                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2371                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2372         }
2373
2374         return dest_cpu;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2379  */
2380 static inline
2381 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2382 {
2383         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2384
2385         /*
2386          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2387          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2388          * cpu.
2389          *
2390          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2391          *
2392          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2393          *   not worry about this generic constraint ]
2394          */
2395         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2396                      !cpu_online(cpu)))
2397                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2398
2399         return cpu;
2400 }
2401
2402 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2403 {
2404         s64 diff = sample - *avg;
2405         *avg += diff >> 3;
2406 }
2407 #endif
2408
2409 static void
2410 ttwu_stat(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2411 {
2412 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2413 #ifdef CONFIG_SMP
2414         int this_cpu = smp_processor_id();
2415
2416         if (cpu == this_cpu) {
2417                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2418                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2419         } else {
2420                 struct sched_domain *sd;
2421
2422                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2423                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2424                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2425                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2426                                 break;
2427                         }
2428                 }
2429         }
2430 #endif /* CONFIG_SMP */
2431
2432         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2433         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2434
2435         if (wake_flags & WF_SYNC)
2436                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2437
2438         if (cpu != task_cpu(p))
2439                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2440
2441 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2442 }
2443
2444 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2445 {
2446         activate_task(rq, p, en_flags);
2447
2448         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2449         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2450                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2451 }
2452
2453 static void
2454 ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq, int wake_flags)
2455 {
2456         trace_sched_wakeup(p, true);
2457         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2458
2459         p->state = TASK_RUNNING;
2460 #ifdef CONFIG_SMP
2461         if (p->sched_class->task_woken)
2462                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2463
2464         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2465                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2466                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2467
2468                 if (delta > max)
2469                         rq->avg_idle = max;
2470                 else
2471                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2472                 rq->idle_stamp = 0;
2473         }
2474 #endif
2475 }
2476
2477 /**
2478  * try_to_wake_up - wake up a thread
2479  * @p: the thread to be awakened
2480  * @state: the mask of task states that can be woken
2481  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2482  *
2483  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2484  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2485  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2486  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2487  * runnable without the overhead of this.
2488  *
2489  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2490  * or @state didn't match @p's state.
2491  */
2492 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2493                           int wake_flags)
2494 {
2495         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2496         unsigned long flags;
2497         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2498         struct rq *rq;
2499
2500         this_cpu = get_cpu();
2501
2502         smp_wmb();
2503         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2504         if (!(p->state & state))
2505                 goto out;
2506
2507         cpu = task_cpu(p);
2508
2509         if (p->se.on_rq)
2510                 goto out_running;
2511
2512         orig_cpu = cpu;
2513 #ifdef CONFIG_SMP
2514         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2515                 goto out_activate;
2516
2517         /*
2518          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2519          * we put the task in TASK_WAKING state.
2520          *
2521          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2522          */
2523         if (task_contributes_to_load(p)) {
2524                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2525                         rq->nr_uninterruptible--;
2526                 else
2527                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2528         }
2529         p->state = TASK_WAKING;
2530
2531         if (p->sched_class->task_waking) {
2532                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2533                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2534         }
2535
2536         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2537         if (cpu != orig_cpu)
2538                 set_task_cpu(p, cpu);
2539         __task_rq_unlock(rq);
2540
2541         rq = cpu_rq(cpu);
2542         raw_spin_lock(&rq->lock);
2543
2544         /*
2545          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2546          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2547          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2548          * cpu we just moved it to.
2549          */
2550         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2551         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2552
2553 out_activate:
2554 #endif /* CONFIG_SMP */
2555         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
2556 out_running:
2557         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags);
2558         ttwu_stat(rq, p, cpu, wake_flags);
2559         success = 1;
2560 out:
2561         task_rq_unlock(rq, &flags);
2562         put_cpu();
2563
2564         return success;
2565 }
2566
2567 /**
2568  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2569  * @p: the thread to be awakened
2570  *
2571  * Put @p on the run-queue if it's not already there.  The caller must
2572  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2573  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2574  */
2575 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2576 {
2577         struct rq *rq = task_rq(p);
2578
2579         BUG_ON(rq != this_rq());
2580         BUG_ON(p == current);
2581         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2582
2583         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2584                 return;
2585
2586         if (!p->se.on_rq)
2587                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2588
2589         ttwu_post_activation(p, rq, 0);
2590         ttwu_stat(rq, p, smp_processor_id(), 0);
2591 }
2592
2593 /**
2594  * wake_up_process - Wake up a specific process
2595  * @p: The process to be woken up.
2596  *
2597  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2598  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2599  * running.
2600  *
2601  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2602  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2603  */
2604 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2605 {
2606         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2607 }
2608 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2609
2610 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2611 {
2612         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2613 }
2614
2615 /*
2616  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2617  * p is forked by current.
2618  *
2619  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2620  */
2621 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2622 {
2623         p->se.exec_start                = 0;
2624         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2625         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2626         p->se.nr_migrations             = 0;
2627         p->se.vruntime                  = 0;
2628
2629 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2630         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2631 #endif
2632
2633         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2634         p->se.on_rq = 0;
2635         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2636
2637 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2638         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2639 #endif
2640 }
2641
2642 /*
2643  * fork()/clone()-time setup:
2644  */
2645 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2646 {
2647         int cpu = get_cpu();
2648
2649         __sched_fork(p);
2650         /*
2651          * We mark the process as running here. This guarantees that
2652          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2653          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2654          */
2655         p->state = TASK_RUNNING;
2656
2657         /*
2658          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2659          */
2660         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2661                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2662                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2663                         p->normal_prio = p->static_prio;
2664                 }
2665
2666                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2667                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2668                         p->normal_prio = p->static_prio;
2669                         set_load_weight(p);
2670                 }
2671
2672                 /*
2673                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2674                  * fulfilled its duty:
2675                  */
2676                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2677         }
2678
2679         /*
2680          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2681          */
2682         p->prio = current->normal_prio;
2683
2684         if (!rt_prio(p->prio))
2685                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2686
2687         if (p->sched_class->task_fork)
2688                 p->sched_class->task_fork(p);
2689
2690         /*
2691          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2692          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2693          * is ran before sched_fork().
2694          *
2695          * Silence PROVE_RCU.
2696          */
2697         rcu_read_lock();
2698         set_task_cpu(p, cpu);
2699         rcu_read_unlock();
2700
2701 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2702         if (likely(sched_info_on()))
2703                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2704 #endif
2705 #if defined(CONFIG_SMP)
2706         p->on_cpu = 0;
2707 #endif
2708 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2709         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2710         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2711 #endif
2712 #ifdef CONFIG_SMP
2713         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2714 #endif
2715
2716         put_cpu();
2717 }
2718
2719 /*
2720  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2721  *
2722  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2723  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2724  * on the runqueue and wakes it.
2725  */
2726 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2727 {
2728         unsigned long flags;
2729         struct rq *rq;
2730         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2731
2732 #ifdef CONFIG_SMP
2733         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2734         p->state = TASK_WAKING;
2735
2736         /*
2737          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2738          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2739          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2740          *
2741          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2742          * without people poking at ->cpus_allowed.
2743          */
2744         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2745         set_task_cpu(p, cpu);
2746
2747         p->state = TASK_RUNNING;
2748         task_rq_unlock(rq, &flags);
2749 #endif
2750
2751         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2752         activate_task(rq, p, 0);
2753         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2754         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2755 #ifdef CONFIG_SMP
2756         if (p->sched_class->task_woken)
2757                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2758 #endif
2759         task_rq_unlock(rq, &flags);
2760         put_cpu();
2761 }
2762
2763 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2764
2765 /**
2766  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2767  * @notifier: notifier struct to register
2768  */
2769 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2770 {
2771         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2774
2775 /**
2776  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2777  * @notifier: notifier struct to unregister
2778  *
2779  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2780  */
2781 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2782 {
2783         hlist_del(&notifier->link);
2784 }
2785 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2786
2787 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2788 {
2789         struct preempt_notifier *notifier;
2790         struct hlist_node *node;
2791
2792         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2793                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2794 }
2795
2796 static void
2797 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2798                                  struct task_struct *next)
2799 {
2800         struct preempt_notifier *notifier;
2801         struct hlist_node *node;
2802
2803         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2804                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2805 }
2806
2807 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2808
2809 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2810 {
2811 }
2812
2813 static void
2814 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2815                                  struct task_struct *next)
2816 {
2817 }
2818
2819 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2820
2821 /**
2822  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2823  * @rq: the runqueue preparing to switch
2824  * @prev: the current task that is being switched out
2825  * @next: the task we are going to switch to.
2826  *
2827  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2828  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2829  * switch.
2830  *
2831  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2832  * hooks.
2833  */
2834 static inline void
2835 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2836                     struct task_struct *next)
2837 {
2838         sched_info_switch(prev, next);
2839         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2840         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2841         prepare_lock_switch(rq, next);
2842         prepare_arch_switch(next);
2843         trace_sched_switch(prev, next);
2844 }
2845
2846 /**
2847  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2848  * @rq: runqueue associated with task-switch
2849  * @prev: the thread we just switched away from.
2850  *
2851  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2852  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2853  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2854  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2855  *
2856  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2857  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2858  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2859  * details.)
2860  */
2861 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2862         __releases(rq->lock)
2863 {
2864         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2865         long prev_state;
2866
2867         rq->prev_mm = NULL;
2868
2869         /*
2870          * A task struct has one reference for the use as "current".
2871          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2872          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2873          * the scheduled task must drop that reference.
2874          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2875          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2876          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2877          * be dropped twice.
2878          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2879          */
2880         prev_state = prev->state;
2881         finish_arch_switch(prev);
2882 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2883         local_irq_disable();
2884 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2885         perf_event_task_sched_in(current);
2886 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2887         local_irq_enable();
2888 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2889         finish_lock_switch(rq, prev);
2890
2891         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2892         if (mm)
2893                 mmdrop(mm);
2894         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2895                 /*
2896                  * Remove function-return probe instances associated with this
2897                  * task and put them back on the free list.
2898                  */
2899                 kprobe_flush_task(prev);
2900                 put_task_struct(prev);
2901         }
2902 }
2903
2904 #ifdef CONFIG_SMP
2905
2906 /* assumes rq->lock is held */
2907 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2908 {
2909         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2910                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2911 }
2912
2913 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2914 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2915 {
2916         if (rq->post_schedule) {
2917                 unsigned long flags;
2918
2919                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2920                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2921                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2922                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2923
2924                 rq->post_schedule = 0;
2925         }
2926 }
2927
2928 #else
2929
2930 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2931 {
2932 }
2933
2934 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2935 {
2936 }
2937
2938 #endif
2939
2940 /**
2941  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2942  * @prev: the thread we just switched away from.
2943  */
2944 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2945         __releases(rq->lock)
2946 {
2947         struct rq *rq = this_rq();
2948
2949         finish_task_switch(rq, prev);
2950
2951         /*
2952          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2953          * task_switch?
2954          */
2955         post_schedule(rq);
2956
2957 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2958         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2959         preempt_enable();
2960 #endif
2961         if (current->set_child_tid)
2962                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2963 }
2964
2965 /*
2966  * context_switch - switch to the new MM and the new
2967  * thread's register state.
2968  */
2969 static inline void
2970 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2971                struct task_struct *next)
2972 {
2973         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2974
2975         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2976
2977         mm = next->mm;
2978         oldmm = prev->active_mm;
2979         /*
2980          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2981          * combine the page table reload and the switch backend into
2982          * one hypercall.
2983          */
2984         arch_start_context_switch(prev);
2985
2986         if (!mm) {
2987                 next->active_mm = oldmm;
2988                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2989                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2990         } else
2991                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2992
2993         if (!prev->mm) {
2994                 prev->active_mm = NULL;
2995                 rq->prev_mm = oldmm;
2996         }
2997         /*
2998          * Since the runqueue lock will be released by the next
2999          * task (which is an invalid locking op but in the case
3000          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3001          * do an early lockdep release here:
3002          */
3003 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3004         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3005 #endif
3006
3007         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3008         switch_to(prev, next, prev);
3009
3010         barrier();
3011         /*
3012          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3013          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3014          * frame will be invalid.
3015          */
3016         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3017 }
3018
3019 /*
3020  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3021  *
3022  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3023  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3024  * number of context switches performed since bootup.
3025  */
3026 unsigned long nr_running(void)
3027 {
3028         unsigned long i, sum = 0;
3029
3030         for_each_online_cpu(i)
3031                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3032
3033         return sum;
3034 }
3035
3036 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3037 {
3038         unsigned long i, sum = 0;
3039
3040         for_each_possible_cpu(i)
3041                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3042
3043         /*
3044          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3045          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3046          */
3047         if (unlikely((long)sum < 0))
3048                 sum = 0;
3049
3050         return sum;
3051 }
3052
3053 unsigned long long nr_context_switches(void)
3054 {
3055         int i;
3056         unsigned long long sum = 0;
3057
3058         for_each_possible_cpu(i)
3059                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3060
3061         return sum;
3062 }
3063
3064 unsigned long nr_iowait(void)
3065 {
3066         unsigned long i, sum = 0;
3067
3068         for_each_possible_cpu(i)
3069                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3070
3071         return sum;
3072 }
3073
3074 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3075 {
3076         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3077         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3078 }
3079
3080 unsigned long this_cpu_load(void)
3081 {
3082         struct rq *this = this_rq();
3083         return this->cpu_load[0];
3084 }
3085
3086
3087 /* Variables and functions for calc_load */
3088 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3089 static unsigned long calc_load_update;
3090 unsigned long avenrun[3];
3091 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3092
3093 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3094 {
3095         long nr_active, delta = 0;
3096
3097         nr_active = this_rq->nr_running;
3098         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3099
3100         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3101                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3102                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3103         }
3104
3105         return delta;
3106 }
3107
3108 static unsigned long
3109 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3110 {
3111         load *= exp;
3112         load += active * (FIXED_1 - exp);
3113         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3114         return load >> FSHIFT;
3115 }
3116
3117 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3118 /*
3119  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3120  *
3121  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3122  */
3123 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3124
3125 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3126 {
3127         long delta;
3128
3129         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3130         if (delta)
3131                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3132 }
3133
3134 static long calc_load_fold_idle(void)
3135 {
3136         long delta = 0;
3137
3138         /*
3139          * Its got a race, we don't care...
3140          */
3141         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3142                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3143
3144         return delta;
3145 }
3146
3147 /**
3148  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3149  *
3150  * @x:         base of the power
3151  * @frac_bits: fractional bits of @x
3152  * @n:         power to raise @x to.
3153  *
3154  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3155  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3156  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3157  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3158  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3159  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3160  * vector.
3161  */
3162 static unsigned long
3163 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3164 {
3165         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3166
3167         if (n) for (;;) {
3168                 if (n & 1) {
3169                         result *= x;
3170                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3171                         result >>= frac_bits;
3172                 }
3173                 n >>= 1;
3174                 if (!n)
3175                         break;
3176                 x *= x;
3177                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3178                 x >>= frac_bits;
3179         }
3180
3181         return result;
3182 }
3183
3184 /*
3185  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3186  *
3187  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3188  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3189  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3190  *
3191  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3192  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3193  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3194  *
3195  *  ...
3196  *
3197  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3198  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3199  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3200  *
3201  * [1] application of the geometric series:
3202  *
3203  *              n         1 - x^(n+1)
3204  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3205  *             i=0          1 - x
3206  */
3207 static unsigned long
3208 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3209             unsigned long active, unsigned int n)
3210 {
3211
3212         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3213 }
3214
3215 /*
3216  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3217  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3218  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3219  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3220  *
3221  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3222  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3223  */
3224 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3225 {
3226         long delta, active, n;
3227
3228         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3229                 return;
3230
3231         /*
3232          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3233          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3234          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3235          * due to NO_HZ.
3236          */
3237         delta = calc_load_fold_idle();
3238         if (delta)
3239                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3240
3241         /*
3242          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3243          */
3244         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3245                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3246
3247                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3248                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3249
3250                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3251                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3252                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3253
3254                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3255         }
3256
3257         /*
3258          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3259          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3260          * which comes after this will take care of that.
3261          *
3262          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3263          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3264          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3265          * pick up the final one.
3266          */
3267 }
3268 #else
3269 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3270 {
3271 }
3272
3273 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3274 {
3275         return 0;
3276 }
3277
3278 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3279 {
3280 }
3281 #endif
3282
3283 /**
3284  * get_avenrun - get the load average array
3285  * @loads:      pointer to dest load array
3286  * @offset:     offset to add
3287  * @shift:      shift count to shift the result left
3288  *
3289  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3290  */
3291 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3292 {
3293         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3294         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3295         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3296 }
3297
3298 /*
3299  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3300  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3301  */
3302 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3303 {
3304         long active;
3305
3306         calc_global_nohz(ticks);
3307
3308         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3309                 return;
3310
3311         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3312         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3313
3314         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3315         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3316         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3317
3318         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3323  * active count.
3324  */
3325 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3326 {
3327         long delta;
3328
3329         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3330                 return;
3331
3332         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3333         delta += calc_load_fold_idle();
3334         if (delta)
3335                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3336
3337         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3338 }
3339
3340 /*
3341  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3342  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3343  *
3344  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3345  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3346  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3347  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3348  *
3349  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3350  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3351  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3352  *
3353  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3354  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3355  * particular idx is approximated to be zero.
3356  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3357  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3358  * based on 128 point scale.
3359  * Example:
3360  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3361  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3362  *
3363  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3364  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3365  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3366  */
3367 #define DEGRADE_SHIFT           7
3368 static const unsigned char
3369                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3370 static const unsigned char
3371                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3372                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3373                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3374                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3375                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3376                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3377
3378 /*
3379  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3380  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3381  * adding any new load.
3382  */
3383 static unsigned long
3384 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3385 {
3386         int j = 0;
3387
3388         if (!missed_updates)
3389                 return load;
3390
3391         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3392                 return 0;
3393
3394         if (idx == 1)
3395                 return load >> missed_updates;
3396
3397         while (missed_updates) {
3398                 if (missed_updates % 2)
3399                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3400
3401                 missed_updates >>= 1;
3402                 j++;
3403         }
3404         return load;
3405 }
3406
3407 /*
3408  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3409  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3410  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3411  */
3412 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3413 {
3414         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3415         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3416         unsigned long pending_updates;
3417         int i, scale;
3418
3419         this_rq->nr_load_updates++;
3420
3421         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3422         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3423                 return;
3424
3425         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3426         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3427
3428         /* Update our load: */
3429         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3430         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3431                 unsigned long old_load, new_load;
3432
3433                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3434
3435                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3436                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3437                 new_load = this_load;
3438                 /*
3439                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3440                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3441                  * example.
3442                  */
3443                 if (new_load > old_load)
3444                         new_load += scale - 1;
3445
3446                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3447         }
3448
3449         sched_avg_update(this_rq);
3450 }
3451
3452 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3453 {
3454         update_cpu_load(this_rq);
3455
3456         calc_load_account_active(this_rq);
3457 }
3458
3459 #ifdef CONFIG_SMP
3460
3461 /*
3462  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3463  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3464  */
3465 void sched_exec(void)
3466 {
3467         struct task_struct *p = current;
3468         unsigned long flags;
3469         struct rq *rq;
3470         int dest_cpu;
3471
3472         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3473         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3474         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3475                 goto unlock;
3476
3477         /*
3478          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3479          */
3480         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3481             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, rq)) {
3482                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3483
3484                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3485                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3486                 return;
3487         }
3488 unlock:
3489         task_rq_unlock(rq, &flags);
3490 }
3491
3492 #endif
3493
3494 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3495
3496 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3497
3498 /*
3499  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3500  * @p in case that task is currently running.
3501  *
3502  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3503  */
3504 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3505 {
3506         u64 ns = 0;
3507
3508         if (task_current(rq, p)) {
3509                 update_rq_clock(rq);
3510                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3511                 if ((s64)ns < 0)
3512                         ns = 0;
3513         }
3514
3515         return ns;
3516 }
3517
3518 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3519 {
3520         unsigned long flags;
3521         struct rq *rq;
3522         u64 ns = 0;
3523
3524         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3525         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3526         task_rq_unlock(rq, &flags);
3527
3528         return ns;
3529 }
3530
3531 /*
3532  * Return accounted runtime for the task.
3533  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3534  * pending runtime that have not been accounted yet.
3535  */
3536 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3537 {
3538         unsigned long flags;
3539         struct rq *rq;
3540         u64 ns = 0;
3541
3542         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3543         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3544         task_rq_unlock(rq, &flags);
3545
3546         return ns;
3547 }
3548
3549 /*
3550  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3551  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3552  * pending runtime that have not been accounted yet.
3553  *
3554  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3555  * so the return value not includes other pending runtime that other
3556  * running tasks might have.
3557  */
3558 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3559 {
3560         struct task_cputime totals;
3561         unsigned long flags;
3562         struct rq *rq;
3563         u64 ns;
3564
3565         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3566         thread_group_cputime(p, &totals);
3567         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3568         task_rq_unlock(rq, &flags);
3569
3570         return ns;
3571 }
3572
3573 /*
3574  * Account user cpu time to a process.
3575  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3576  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3577  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3578  */
3579 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3580                        cputime_t cputime_scaled)
3581 {
3582         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3583         cputime64_t tmp;
3584
3585         /* Add user time to process. */
3586         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3587         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3588         account_group_user_time(p, cputime);
3589
3590         /* Add user time to cpustat. */
3591         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3592         if (TASK_NICE(p) > 0)
3593                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3594         else
3595                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3596
3597         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3598         /* Account for user time used */
3599         acct_update_integrals(p);
3600 }
3601
3602 /*
3603  * Account guest cpu time to a process.
3604  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3605  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3606  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3607  */
3608 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3609                                cputime_t cputime_scaled)
3610 {
3611         cputime64_t tmp;
3612         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3613
3614         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3615
3616         /* Add guest time to process. */
3617         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3618         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3619         account_group_user_time(p, cputime);
3620         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3621
3622         /* Add guest time to cpustat. */
3623         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3624                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3625                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3626         } else {
3627                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3628                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3629         }
3630 }
3631
3632 /*
3633  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3634  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3635  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3636  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3637  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3638  */
3639 static inline
3640 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3641                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3642 {
3643         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3644
3645         /* Add system time to process. */
3646         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3647         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3648         account_group_system_time(p, cputime);
3649
3650         /* Add system time to cpustat. */
3651         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3652         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3653
3654         /* Account for system time used */
3655         acct_update_integrals(p);
3656 }
3657
3658 /*
3659  * Account system cpu time to a process.
3660  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3661  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3662  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3663  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3664  */
3665 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3666                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3667 {
3668         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3669         cputime64_t *target_cputime64;
3670
3671         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3672                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3673                 return;
3674         }
3675
3676         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3677                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3678         else if (in_serving_softirq())
3679                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3680         else
3681                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3682
3683         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3684 }
3685
3686 /*
3687  * Account for involuntary wait time.
3688  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3689  */
3690 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3691 {
3692         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3693         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3694
3695         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3696 }
3697
3698 /*
3699  * Account for idle time.
3700  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3701  */
3702 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3703 {
3704         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3705         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3706         struct rq *rq = this_rq();
3707
3708         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3709                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3710         else
3711                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3712 }
3713
3714 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3715
3716 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3717 /*
3718  * Account a tick to a process and cpustat
3719  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3720  * @user_tick: is the tick from userspace
3721  * @rq: the pointer to rq
3722  *
3723  * Tick demultiplexing follows the order
3724  * - pending hardirq update
3725  * - pending softirq update
3726  * - user_time
3727  * - idle_time
3728  * - system time
3729  *   - check for guest_time
3730  *   - else account as system_time
3731  *
3732  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3733  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3734  * opportunity to update it solely in system time.
3735  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3736  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3737  */
3738 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3739                                                 struct rq *rq)
3740 {
3741         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3742         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3743         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3744
3745         if (irqtime_account_hi_update()) {
3746                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3747         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3748                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3749         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3750                 /*
3751                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3752                  * So, we have to handle it separately here.
3753                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3754                  */
3755                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3756                                         &cpustat->softirq);
3757         } else if (user_tick) {
3758                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3759         } else if (p == rq->idle) {
3760                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3761         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3762                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3763         } else {
3764                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3765                                         &cpustat->system);
3766         }
3767 }
3768
3769 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3770 {
3771         int i;
3772         struct rq *rq = this_rq();
3773
3774         for (i = 0; i < ticks; i++)
3775                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3776 }
3777 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3778 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3779 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3780                                                 struct rq *rq) {}
3781 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3782
3783 /*
3784  * Account a single tick of cpu time.
3785  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3786  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3787  */
3788 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3789 {
3790         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3791         struct rq *rq = this_rq();
3792
3793         if (sched_clock_irqtime) {
3794                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3795                 return;
3796         }
3797
3798         if (user_tick)
3799                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3800         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3801                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3802                                     one_jiffy_scaled);
3803         else
3804                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3805 }
3806
3807 /*
3808  * Account multiple ticks of steal time.
3809  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3810  * @ticks: number of stolen ticks
3811  */
3812 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3813 {
3814         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3815 }
3816
3817 /*
3818  * Account multiple ticks of idle time.
3819  * @ticks: number of stolen ticks
3820  */
3821 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3822 {
3823
3824         if (sched_clock_irqtime) {
3825                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3826                 return;
3827         }
3828
3829         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3830 }
3831
3832 #endif
3833
3834 /*
3835  * Use precise platform statistics if available:
3836  */
3837 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3838 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3839 {
3840         *ut = p->utime;
3841         *st = p->stime;
3842 }
3843
3844 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3845 {
3846         struct task_cputime cputime;
3847
3848         thread_group_cputime(p, &cputime);
3849
3850         *ut = cputime.utime;
3851         *st = cputime.stime;
3852 }
3853 #else
3854
3855 #ifndef nsecs_to_cputime
3856 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3857 #endif
3858
3859 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3860 {
3861         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3862
3863         /*
3864          * Use CFS's precise accounting:
3865          */
3866         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3867
3868         if (total) {
3869                 u64 temp = rtime;
3870
3871                 temp *= utime;
3872                 do_div(temp, total);
3873                 utime = (cputime_t)temp;
3874         } else
3875                 utime = rtime;
3876
3877         /*
3878          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3879          */
3880         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3881         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3882
3883         *ut = p->prev_utime;
3884         *st = p->prev_stime;
3885 }
3886
3887 /*
3888  * Must be called with siglock held.
3889  */
3890 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3891 {
3892         struct signal_struct *sig = p->signal;
3893         struct task_cputime cputime;
3894         cputime_t rtime, utime, total;
3895
3896         thread_group_cputime(p, &cputime);
3897
3898         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3899         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3900
3901         if (total) {
3902                 u64 temp = rtime;
3903
3904                 temp *= cputime.utime;
3905                 do_div(temp, total);
3906                 utime = (cputime_t)temp;
3907         } else
3908                 utime = rtime;
3909
3910         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3911         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3912                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3913
3914         *ut = sig->prev_utime;
3915         *st = sig->prev_stime;
3916 }
3917 #endif
3918
3919 /*
3920  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3921  * We call it with interrupts disabled.
3922  *
3923  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3924  * timeslices.
3925  */
3926 void scheduler_tick(void)
3927 {
3928         int cpu = smp_processor_id();
3929         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3930         struct task_struct *curr = rq->curr;
3931
3932         sched_clock_tick();
3933
3934         raw_spin_lock(&rq->lock);
3935         update_rq_clock(rq);
3936         update_cpu_load_active(rq);
3937         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3938         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3939
3940         perf_event_task_tick();
3941
3942 #ifdef CONFIG_SMP
3943         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3944         trigger_load_balance(rq, cpu);
3945 #endif
3946 }
3947
3948 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3949 {
3950         if (in_lock_functions(addr)) {
3951                 addr = CALLER_ADDR2;
3952                 if (in_lock_functions(addr))
3953                         addr = CALLER_ADDR3;
3954         }
3955         return addr;
3956 }
3957
3958 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3959                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3960
3961 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3962 {
3963 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3964         /*
3965          * Underflow?
3966          */
3967         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3968                 return;
3969 #endif
3970         preempt_count() += val;
3971 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3972         /*
3973          * Spinlock count overflowing soon?
3974          */
3975         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3976                                 PREEMPT_MASK - 10);
3977 #endif
3978         if (preempt_count() == val)
3979                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3980 }
3981 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3982
3983 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3984 {
3985 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3986         /*
3987          * Underflow?
3988          */
3989         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3990                 return;
3991         /*
3992          * Is the spinlock portion underflowing?
3993          */
3994         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3995                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3996                 return;
3997 #endif
3998
3999         if (preempt_count() == val)
4000                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4001         preempt_count() -= val;
4002 }
4003 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4004
4005 #endif
4006
4007 /*
4008  * Print scheduling while atomic bug:
4009  */
4010 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4011 {
4012         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4013
4014         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4015                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4016
4017         debug_show_held_locks(prev);
4018         print_modules();
4019         if (irqs_disabled())
4020                 print_irqtrace_events(prev);
4021
4022         if (regs)
4023                 show_regs(regs);
4024         else
4025                 dump_stack();
4026 }
4027
4028 /*
4029  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4030  */
4031 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4032 {
4033         /*
4034          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4035          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4036          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4037          */
4038         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4039                 __schedule_bug(prev);
4040
4041         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4042
4043         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4044 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4045         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4046                 schedstat_inc(this_rq(), rq_sched_info.bkl_count);
4047                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4048         }
4049 #endif
4050 }
4051
4052 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4053 {
4054         if (prev->se.on_rq)
4055                 update_rq_clock(rq);
4056         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4057 }
4058
4059 /*
4060  * Pick up the highest-prio task:
4061  */
4062 static inline struct task_struct *
4063 pick_next_task(struct rq *rq)
4064 {
4065         const struct sched_class *class;
4066         struct task_struct *p;
4067
4068         /*
4069          * Optimization: we know that if all tasks are in
4070          * the fair class we can call that function directly:
4071          */
4072         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4073                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4074                 if (likely(p))
4075                         return p;
4076         }
4077
4078         for_each_class(class) {
4079                 p = class->pick_next_task(rq);
4080                 if (p)
4081                         return p;
4082         }
4083
4084         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4085 }
4086
4087 /*
4088  * schedule() is the main scheduler function.
4089  */
4090 asmlinkage void __sched schedule(void)
4091 {
4092         struct task_struct *prev, *next;
4093         unsigned long *switch_count;
4094         struct rq *rq;
4095         int cpu;
4096
4097 need_resched:
4098         preempt_disable();
4099         cpu = smp_processor_id();
4100         rq = cpu_rq(cpu);
4101         rcu_note_context_switch(cpu);
4102         prev = rq->curr;
4103
4104         schedule_debug(prev);
4105
4106         if (sched_feat(HRTICK))
4107                 hrtick_clear(rq);
4108
4109         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4110
4111         switch_count = &prev->nivcsw;
4112         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4113                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4114                         prev->state = TASK_RUNNING;
4115                 } else {
4116                         /*
4117                          * If a worker is going to sleep, notify and
4118                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
4119                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
4120                          * up the task.
4121                          */
4122                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4123                                 struct task_struct *to_wakeup;
4124
4125                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4126                                 if (to_wakeup)
4127                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4128                         }
4129                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4130
4131                         /*
4132                          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued, make
4133                          * sure to submit it to avoid deadlocks.
4134                          */
4135                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4136                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4137                                 blk_flush_plug(prev);
4138                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4139                         }
4140                 }
4141                 switch_count = &prev->nvcsw;
4142         }
4143
4144         pre_schedule(rq, prev);
4145
4146         if (unlikely(!rq->nr_running))
4147                 idle_balance(cpu, rq);
4148
4149         put_prev_task(rq, prev);
4150         next = pick_next_task(rq);
4151         clear_tsk_need_resched(prev);
4152         rq->skip_clock_update = 0;
4153
4154         if (likely(prev != next)) {
4155                 rq->nr_switches++;
4156                 rq->curr = next;
4157                 ++*switch_count;
4158
4159                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4160                 /*
4161                  * The context switch have flipped the stack from under us
4162                  * and restored the local variables which were saved when
4163                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4164                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4165                  */
4166                 cpu = smp_processor_id();
4167                 rq = cpu_rq(cpu);
4168         } else
4169                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4170
4171         post_schedule(rq);
4172
4173         preempt_enable_no_resched();
4174         if (need_resched())
4175                 goto need_resched;
4176 }
4177 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4178
4179 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4180
4181 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4182 {
4183         bool ret = false;
4184
4185         rcu_read_lock();
4186         if (lock->owner != owner)
4187                 goto fail;
4188
4189         /*
4190          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4191          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4192          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4193          * ensures the memory stays valid.
4194          */
4195         barrier();
4196
4197         ret = owner->on_cpu;
4198 fail:
4199         rcu_read_unlock();
4200
4201         return ret;
4202 }
4203
4204 /*
4205  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4206  * access and not reliable.
4207  */
4208 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4209 {
4210         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4211                 return 0;
4212
4213         while (owner_running(lock, owner)) {
4214                 if (need_resched())
4215                         return 0;
4216
4217                 arch_mutex_cpu_relax();
4218         }
4219
4220         /*
4221          * If the owner changed to another task there is likely
4222          * heavy contention, stop spinning.
4223          */
4224         if (lock->owner)
4225                 return 0;
4226
4227         return 1;
4228 }
4229 #endif
4230
4231 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4232 /*
4233  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4234  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4235  * occur there and call schedule directly.
4236  */
4237 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4238 {
4239         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4240
4241         /*
4242          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4243          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4244          */
4245         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4246                 return;
4247
4248         do {
4249                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4250                 schedule();
4251                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4252
4253                 /*
4254                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4255                  * between schedule and now.
4256                  */
4257                 barrier();
4258         } while (need_resched());
4259 }
4260 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4261
4262 /*
4263  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4264  * off of irq context.
4265  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4266  * protect us against recursive calling from irq.
4267  */
4268 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4269 {
4270         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4271
4272         /* Catch callers which need to be fixed */
4273         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4274
4275         do {
4276                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4277                 local_irq_enable();
4278                 schedule();
4279                 local_irq_disable();
4280                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4281
4282                 /*
4283                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4284                  * between schedule and now.
4285                  */
4286                 barrier();
4287         } while (need_resched());
4288 }
4289
4290 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4291
4292 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4293                           void *key)
4294 {
4295         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4296 }
4297 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4298
4299 /*
4300  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4301  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4302  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4303  *
4304  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4305  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4306  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4307  */
4308 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4309                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4310 {
4311         wait_queue_t *curr, *next;
4312
4313         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4314                 unsigned flags = curr->flags;
4315
4316                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4317                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4318                         break;
4319         }
4320 }
4321
4322 /**
4323  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4324  * @q: the waitqueue
4325  * @mode: which threads
4326  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4327  * @key: is directly passed to the wakeup function
4328  *
4329  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4330  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4331  */
4332 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4333                         int nr_exclusive, void *key)
4334 {
4335         unsigned long flags;
4336
4337         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4338         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4339         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4340 }
4341 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4342
4343 /*
4344  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4345  */
4346 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4347 {
4348         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4349 }
4350 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4351
4352 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4353 {
4354         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4355 }
4356 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4357
4358 /**
4359  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4360  * @q: the waitqueue
4361  * @mode: which threads
4362  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4363  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4364  *
4365  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4366  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4367  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4368  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4369  *
4370  * On UP it can prevent extra preemption.
4371  *
4372  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4373  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4374  */
4375 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4376                         int nr_exclusive, void *key)
4377 {
4378         unsigned long flags;
4379         int wake_flags = WF_SYNC;
4380
4381         if (unlikely(!q))
4382                 return;
4383
4384         if (unlikely(!nr_exclusive))
4385                 wake_flags = 0;
4386
4387         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4388         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4389         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4390 }
4391 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4392
4393 /*
4394  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4395  */
4396 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4397 {
4398         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4399 }
4400 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4401
4402 /**
4403  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4404  * @x:  holds the state of this particular completion
4405  *
4406  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4407  * awakened in the same order in which they were queued.
4408  *
4409  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4410  *
4411  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4412  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4413  */
4414 void complete(struct completion *x)
4415 {
4416         unsigned long flags;
4417
4418         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4419         x->done++;
4420         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4421         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4422 }
4423 EXPORT_SYMBOL(complete);
4424
4425 /**
4426  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4427  * @x:  holds the state of this particular completion
4428  *
4429  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4430  *
4431  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4432  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4433  */
4434 void complete_all(struct completion *x)
4435 {
4436         unsigned long flags;
4437
4438         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4439         x->done += UINT_MAX/2;
4440         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4441         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4442 }
4443 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4444
4445 static inline long __sched
4446 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4447 {
4448         if (!x->done) {
4449                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4450
4451                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4452                 do {
4453                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4454                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4455                                 break;
4456                         }
4457                         __set_current_state(state);
4458                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4459                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4460                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4461                 } while (!x->done && timeout);
4462                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4463                 if (!x->done)
4464                         return timeout;
4465         }
4466         x->done--;
4467         return timeout ?: 1;
4468 }
4469
4470 static long __sched
4471 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4472 {
4473         might_sleep();
4474
4475         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4476         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4477         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4478         return timeout;
4479 }
4480
4481 /**
4482  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4483  * @x:  holds the state of this particular completion
4484  *
4485  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4486  * interruptible and there is no timeout.
4487  *
4488  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4489  * and interrupt capability. Also see complete().
4490  */
4491 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4492 {
4493         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4494 }
4495 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4496
4497 /**
4498  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4499  * @x:  holds the state of this particular completion
4500  * @timeout:  timeout value in jiffies
4501  *
4502  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4503  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4504  * interruptible.
4505  */
4506 unsigned long __sched
4507 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4508 {
4509         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4510 }
4511 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4512
4513 /**
4514  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4515  * @x:  holds the state of this particular completion
4516  *
4517  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4518  * interruptible.
4519  */
4520 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4521 {
4522         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4523         if (t == -ERESTARTSYS)
4524                 return t;
4525         return 0;
4526 }
4527 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4528
4529 /**
4530  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4531  * @x:  holds the state of this particular completion
4532  * @timeout:  timeout value in jiffies
4533  *
4534  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4535  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4536  */
4537 long __sched
4538 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4539                                           unsigned long timeout)
4540 {
4541         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4542 }
4543 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4544
4545 /**
4546  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4547  * @x:  holds the state of this particular completion
4548  *
4549  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4550  * interrupted by a kill signal.
4551  */
4552 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4553 {
4554         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4555         if (t == -ERESTARTSYS)
4556                 return t;
4557         return 0;
4558 }
4559 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4560
4561 /**
4562  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4563  * @x:  holds the state of this particular completion
4564  * @timeout:  timeout value in jiffies
4565  *
4566  * This waits for either a completion of a specific task to be
4567  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4568  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4569  */
4570 long __sched
4571 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4572                                      unsigned long timeout)
4573 {
4574         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4575 }
4576 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4577
4578 /**
4579  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4580  *      @x:     completion structure
4581  *
4582  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4583  *               1 if a decrement succeeded.
4584  *
4585  *      If a completion is being used as a counting completion,
4586  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4587  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4588  *      is protecting is not available.
4589  */
4590 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4591 {
4592         unsigned long flags;
4593         int ret = 1;
4594
4595         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4596         if (!x->done)
4597                 ret = 0;
4598         else
4599                 x->done--;
4600         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4601         return ret;
4602 }
4603 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4604
4605 /**
4606  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4607  *      @x:     completion structure
4608  *
4609  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4610  *               1 if there are no waiters.
4611  *
4612  */
4613 bool completion_done(struct completion *x)
4614 {
4615         unsigned long flags;
4616         int ret = 1;
4617
4618         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4619         if (!x->done)
4620                 ret = 0;
4621         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4622         return ret;
4623 }
4624 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4625
4626 static long __sched
4627 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4628 {
4629         unsigned long flags;
4630         wait_queue_t wait;
4631
4632         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4633
4634         __set_current_state(state);
4635
4636         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4637         __add_wait_queue(q, &wait);
4638         spin_unlock(&q->lock);
4639         timeout = schedule_timeout(timeout);
4640         spin_lock_irq(&q->lock);
4641         __remove_wait_queue(q, &wait);
4642         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4643
4644         return timeout;
4645 }
4646
4647 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4648 {
4649         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4650 }
4651 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4652
4653 long __sched
4654 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4655 {
4656         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4657 }
4658 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4659
4660 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4661 {
4662         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4663 }
4664 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4665
4666 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4667 {
4668         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4669 }
4670 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4671
4672 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4673
4674 /*
4675  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4676  * @p: task
4677  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4678  *
4679  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4680  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4681  *
4682  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4683  */
4684 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4685 {
4686         unsigned long flags;
4687         int oldprio, on_rq, running;
4688         struct rq *rq;
4689         const struct sched_class *prev_class;
4690
4691         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4692
4693         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4694
4695         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4696         oldprio = p->prio;
4697         prev_class = p->sched_class;
4698         on_rq = p->se.on_rq;
4699         running = task_current(rq, p);
4700         if (on_rq)
4701                 dequeue_task(rq, p, 0);
4702         if (running)
4703                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4704
4705         if (rt_prio(prio))
4706                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4707         else
4708                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4709
4710         p->prio = prio;
4711
4712         if (running)
4713                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4714         if (on_rq)
4715                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4716
4717         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4718         task_rq_unlock(rq, &flags);
4719 }
4720
4721 #endif
4722
4723 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4724 {
4725         int old_prio, delta, on_rq;
4726         unsigned long flags;
4727         struct rq *rq;
4728
4729         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4730                 return;
4731         /*
4732          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4733          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4734          */
4735         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4736         /*
4737          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4738          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4739          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4740          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4741          */
4742         if (task_has_rt_policy(p)) {
4743                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4744                 goto out_unlock;
4745         }
4746         on_rq = p->se.on_rq;
4747         if (on_rq)
4748                 dequeue_task(rq, p, 0);
4749
4750         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4751         set_load_weight(p);
4752         old_prio = p->prio;
4753         p->prio = effective_prio(p);
4754         delta = p->prio - old_prio;
4755
4756         if (on_rq) {
4757                 enqueue_task(rq, p, 0);
4758                 /*
4759                  * If the task increased its priority or is running and
4760                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4761                  */
4762                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4763                         resched_task(rq->curr);
4764         }
4765 out_unlock:
4766         task_rq_unlock(rq, &flags);
4767 }
4768 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4769
4770 /*
4771  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4772  * @p: task
4773  * @nice: nice value
4774  */
4775 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4776 {
4777         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4778         int nice_rlim = 20 - nice;
4779
4780         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4781                 capable(CAP_SYS_NICE));
4782 }
4783
4784 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4785
4786 /*
4787  * sys_nice - change the priority of the current process.
4788  * @increment: priority increment
4789  *
4790  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4791  * does similar things.
4792  */
4793 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4794 {
4795         long nice, retval;
4796
4797         /*
4798          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4799          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4800          * and we have a single winner.
4801          */
4802         if (increment < -40)
4803                 increment = -40;
4804         if (increment > 40)
4805                 increment = 40;
4806
4807         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4808         if (nice < -20)
4809                 nice = -20;
4810         if (nice > 19)
4811                 nice = 19;
4812
4813         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4814                 return -EPERM;
4815
4816         retval = security_task_setnice(current, nice);
4817         if (retval)
4818                 return retval;
4819
4820         set_user_nice(current, nice);
4821         return 0;
4822 }
4823
4824 #endif
4825
4826 /**
4827  * task_prio - return the priority value of a given task.
4828  * @p: the task in question.
4829  *
4830  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4831  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4832  * around 0, value goes from -16 to +15.
4833  */
4834 int task_prio(const struct task_struct *p)
4835 {
4836         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4837 }
4838
4839 /**
4840  * task_nice - return the nice value of a given task.
4841  * @p: the task in question.
4842  */
4843 int task_nice(const struct task_struct *p)
4844 {
4845         return TASK_NICE(p);
4846 }
4847 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4848
4849 /**
4850  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4851  * @cpu: the processor in question.
4852  */
4853 int idle_cpu(int cpu)
4854 {
4855         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4856 }
4857
4858 /**
4859  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4860  * @cpu: the processor in question.
4861  */
4862 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4863 {
4864         return cpu_rq(cpu)->idle;
4865 }
4866
4867 /**
4868  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4869  * @pid: the pid in question.
4870  */
4871 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4872 {
4873         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4874 }
4875
4876 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4877 static void
4878 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4879 {
4880         BUG_ON(p->se.on_rq);
4881
4882         p->policy = policy;
4883         p->rt_priority = prio;
4884         p->normal_prio = normal_prio(p);
4885         /* we are holding p->pi_lock already */
4886         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4887         if (rt_prio(p->prio))
4888                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4889         else
4890                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4891         set_load_weight(p);
4892 }
4893
4894 /*
4895  * check the target process has a UID that matches the current process's
4896  */
4897 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4898 {
4899         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4900         bool match;
4901
4902         rcu_read_lock();
4903         pcred = __task_cred(p);
4904         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4905                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4906                          cred->euid == pcred->uid);
4907         else
4908                 match = false;
4909         rcu_read_unlock();
4910         return match;
4911 }
4912
4913 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4914                                 const struct sched_param *param, bool user)
4915 {
4916         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4917         unsigned long flags;
4918         const struct sched_class *prev_class;
4919         struct rq *rq;
4920         int reset_on_fork;
4921
4922         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4923         BUG_ON(in_interrupt());
4924 recheck:
4925         /* double check policy once rq lock held */
4926         if (policy < 0) {
4927                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4928                 policy = oldpolicy = p->policy;
4929         } else {
4930                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4931                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4932
4933                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4934                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4935                                 policy != SCHED_IDLE)
4936                         return -EINVAL;
4937         }
4938
4939         /*
4940          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4941          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4942          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4943          */
4944         if (param->sched_priority < 0 ||
4945             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4946             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4947                 return -EINVAL;
4948         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4949                 return -EINVAL;
4950
4951         /*
4952          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4953          */
4954         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4955                 if (rt_policy(policy)) {
4956                         unsigned long rlim_rtprio =
4957                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4958
4959                         /* can't set/change the rt policy */
4960                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4961                                 return -EPERM;
4962
4963                         /* can't increase priority */
4964                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4965                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4966                                 return -EPERM;
4967                 }
4968
4969                 /*
4970                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4971                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4972                  */
4973                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
4974                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
4975                                 return -EPERM;
4976                 }
4977
4978                 /* can't change other user's priorities */
4979                 if (!check_same_owner(p))
4980                         return -EPERM;
4981
4982                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4983                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4984                         return -EPERM;
4985         }
4986
4987         if (user) {
4988                 retval = security_task_setscheduler(p);
4989                 if (retval)
4990                         return retval;
4991         }
4992
4993         /*
4994          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4995          * changing the priority of the task:
4996          */
4997         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4998         /*
4999          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5000          * runqueue lock must be held.
5001          */
5002         rq = __task_rq_lock(p);
5003
5004         /*
5005          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5006          */
5007         if (p == rq->stop) {
5008                 __task_rq_unlock(rq);
5009                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5010                 return -EINVAL;
5011         }
5012
5013         /*
5014          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5015          */
5016         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5017                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5018
5019                 __task_rq_unlock(rq);
5020                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5021                 return 0;
5022         }
5023
5024 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5025         if (user) {
5026                 /*
5027                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5028                  * assigned.
5029                  */
5030                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5031                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5032                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5033                         __task_rq_unlock(rq);
5034                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5035                         return -EPERM;
5036                 }
5037         }
5038 #endif
5039
5040         /* recheck policy now with rq lock held */
5041         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5042                 policy = oldpolicy = -1;
5043                 __task_rq_unlock(rq);
5044                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5045                 goto recheck;
5046         }
5047         on_rq = p->se.on_rq;
5048         running = task_current(rq, p);
5049         if (on_rq)
5050                 deactivate_task(rq, p, 0);
5051         if (running)
5052                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5053
5054         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5055
5056         oldprio = p->prio;
5057         prev_class = p->sched_class;
5058         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5059
5060         if (running)
5061                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5062         if (on_rq)
5063                 activate_task(rq, p, 0);
5064
5065         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5066         __task_rq_unlock(rq);
5067         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5068
5069         rt_mutex_adjust_pi(p);
5070
5071         return 0;
5072 }
5073
5074 /**
5075  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5076  * @p: the task in question.
5077  * @policy: new policy.
5078  * @param: structure containing the new RT priority.
5079  *
5080  * NOTE that the task may be already dead.
5081  */
5082 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5083                        const struct sched_param *param)
5084 {
5085         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5086 }
5087 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5088
5089 /**
5090  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5091  * @p: the task in question.
5092  * @policy: new policy.
5093  * @param: structure containing the new RT priority.
5094  *
5095  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5096  * current context has permission.  For example, this is needed in
5097  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5098  * but our caller might not have that capability.
5099  */
5100 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5101                                const struct sched_param *param)
5102 {
5103         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5104 }
5105
5106 static int
5107 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5108 {
5109         struct sched_param lparam;
5110         struct task_struct *p;
5111         int retval;
5112
5113         if (!param || pid < 0)
5114                 return -EINVAL;
5115         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5116                 return -EFAULT;
5117
5118         rcu_read_lock();
5119         retval = -ESRCH;
5120         p = find_process_by_pid(pid);
5121         if (p != NULL)
5122                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5123         rcu_read_unlock();
5124
5125         return retval;
5126 }
5127
5128 /**
5129  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5130  * @pid: the pid in question.
5131  * @policy: new policy.
5132  * @param: structure containing the new RT priority.
5133  */
5134 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5135                 struct sched_param __user *, param)
5136 {
5137         /* negative values for policy are not valid */
5138         if (policy < 0)
5139                 return -EINVAL;
5140
5141         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5142 }
5143
5144 /**
5145  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5146  * @pid: the pid in question.
5147  * @param: structure containing the new RT priority.
5148  */
5149 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5150 {
5151         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5152 }
5153
5154 /**
5155  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5156  * @pid: the pid in question.
5157  */
5158 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5159 {
5160         struct task_struct *p;
5161         int retval;
5162
5163         if (pid < 0)
5164                 return -EINVAL;
5165
5166         retval = -ESRCH;
5167         rcu_read_lock();
5168         p = find_process_by_pid(pid);
5169         if (p) {
5170                 retval = security_task_getscheduler(p);
5171                 if (!retval)
5172                         retval = p->policy
5173                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5174         }
5175         rcu_read_unlock();
5176         return retval;
5177 }
5178
5179 /**
5180  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5181  * @pid: the pid in question.
5182  * @param: structure containing the RT priority.
5183  */
5184 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5185 {
5186         struct sched_param lp;
5187         struct task_struct *p;
5188         int retval;
5189
5190         if (!param || pid < 0)
5191                 return -EINVAL;
5192
5193         rcu_read_lock();
5194         p = find_process_by_pid(pid);
5195         retval = -ESRCH;
5196         if (!p)
5197                 goto out_unlock;
5198
5199         retval = security_task_getscheduler(p);
5200         if (retval)
5201                 goto out_unlock;
5202
5203         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5204         rcu_read_unlock();
5205
5206         /*
5207          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5208          */
5209         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5210
5211         return retval;
5212
5213 out_unlock:
5214         rcu_read_unlock();
5215         return retval;
5216 }
5217
5218 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5219 {
5220         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5221         struct task_struct *p;
5222         int retval;
5223
5224         get_online_cpus();
5225         rcu_read_lock();
5226
5227         p = find_process_by_pid(pid);
5228         if (!p) {
5229                 rcu_read_unlock();
5230                 put_online_cpus();
5231                 return -ESRCH;
5232         }
5233
5234         /* Prevent p going away */
5235         get_task_struct(p);
5236         rcu_read_unlock();
5237
5238         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5239                 retval = -ENOMEM;
5240                 goto out_put_task;
5241         }
5242         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5243                 retval = -ENOMEM;
5244                 goto out_free_cpus_allowed;
5245         }
5246         retval = -EPERM;
5247         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5248                 goto out_unlock;
5249
5250         retval = security_task_setscheduler(p);
5251         if (retval)
5252                 goto out_unlock;
5253
5254         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5255         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5256 again:
5257         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5258
5259         if (!retval) {
5260                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5261                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5262                         /*
5263                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5264                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5265                          * cpuset's cpus_allowed
5266                          */
5267                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5268                         goto again;
5269                 }
5270         }
5271 out_unlock:
5272         free_cpumask_var(new_mask);
5273 out_free_cpus_allowed:
5274         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5275 out_put_task:
5276         put_task_struct(p);
5277         put_online_cpus();
5278         return retval;
5279 }
5280
5281 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5282                              struct cpumask *new_mask)
5283 {
5284         if (len < cpumask_size())
5285                 cpumask_clear(new_mask);
5286         else if (len > cpumask_size())
5287                 len = cpumask_size();
5288
5289         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5290 }
5291
5292 /**
5293  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5294  * @pid: pid of the process
5295  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5296  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5297  */
5298 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5299                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5300 {
5301         cpumask_var_t new_mask;
5302         int retval;
5303
5304         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5305                 return -ENOMEM;
5306
5307         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5308         if (retval == 0)
5309                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5310         free_cpumask_var(new_mask);
5311         return retval;
5312 }
5313
5314 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5315 {
5316         struct task_struct *p;
5317         unsigned long flags;
5318         struct rq *rq;
5319         int retval;
5320
5321         get_online_cpus();
5322         rcu_read_lock();
5323
5324         retval = -ESRCH;
5325         p = find_process_by_pid(pid);
5326         if (!p)
5327                 goto out_unlock;
5328
5329         retval = security_task_getscheduler(p);
5330         if (retval)
5331                 goto out_unlock;
5332
5333         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5334         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5335         task_rq_unlock(rq, &flags);
5336
5337 out_unlock:
5338         rcu_read_unlock();
5339         put_online_cpus();
5340
5341         return retval;
5342 }
5343
5344 /**
5345  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5346  * @pid: pid of the process
5347  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5348  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5349  */
5350 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5351                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5352 {
5353         int ret;
5354         cpumask_var_t mask;
5355
5356         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5357                 return -EINVAL;
5358         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5359                 return -EINVAL;
5360
5361         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5362                 return -ENOMEM;
5363
5364         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5365         if (ret == 0) {
5366                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5367
5368                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5369                         ret = -EFAULT;
5370                 else
5371                         ret = retlen;
5372         }
5373         free_cpumask_var(mask);
5374
5375         return ret;
5376 }
5377
5378 /**
5379  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5380  *
5381  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5382  * other threads running on this CPU then this function will return.
5383  */
5384 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5385 {
5386         struct rq *rq = this_rq_lock();
5387
5388         schedstat_inc(rq, yld_count);
5389         current->sched_class->yield_task(rq);
5390
5391         /*
5392          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5393          * no need to preempt or enable interrupts:
5394          */
5395         __release(rq->lock);
5396         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5397         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5398         preempt_enable_no_resched();
5399
5400         schedule();
5401
5402         return 0;
5403 }
5404
5405 static inline int should_resched(void)
5406 {
5407         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5408 }
5409
5410 static void __cond_resched(void)
5411 {
5412         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5413         schedule();
5414         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5415 }
5416
5417 int __sched _cond_resched(void)
5418 {
5419         if (should_resched()) {
5420                 __cond_resched();
5421                 return 1;
5422         }
5423         return 0;
5424 }
5425 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5426
5427 /*
5428  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5429  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5430  *
5431  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5432  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5433  * spin_unlock(), once by hand).
5434  */
5435 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5436 {
5437         int resched = should_resched();
5438         int ret = 0;
5439
5440         lockdep_assert_held(lock);
5441
5442         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5443                 spin_unlock(lock);
5444                 if (resched)
5445                         __cond_resched();
5446                 else
5447                         cpu_relax();
5448                 ret = 1;
5449                 spin_lock(lock);
5450         }
5451         return ret;
5452 }
5453 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5454
5455 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5456 {
5457         BUG_ON(!in_softirq());
5458
5459         if (should_resched()) {
5460                 local_bh_enable();
5461                 __cond_resched();
5462                 local_bh_disable();
5463                 return 1;
5464         }
5465         return 0;
5466 }
5467 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5468
5469 /**
5470  * yield - yield the current processor to other threads.
5471  *
5472  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5473  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5474  */
5475 void __sched yield(void)
5476 {
5477         set_current_state(TASK_RUNNING);
5478         sys_sched_yield();
5479 }
5480 EXPORT_SYMBOL(yield);
5481
5482 /**
5483  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5484  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5485  * processor it's on.
5486  * @p: target task
5487  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5488  *
5489  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5490  * can't go away on us before we can do any checks.
5491  *
5492  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5493  */
5494 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5495 {
5496         struct task_struct *curr = current;
5497         struct rq *rq, *p_rq;
5498         unsigned long flags;
5499         bool yielded = 0;
5500
5501         local_irq_save(flags);
5502         rq = this_rq();
5503
5504 again:
5505         p_rq = task_rq(p);
5506         double_rq_lock(rq, p_rq);
5507         while (task_rq(p) != p_rq) {
5508                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5509                 goto again;
5510         }
5511
5512         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5513                 goto out;
5514
5515         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5516                 goto out;
5517
5518         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5519                 goto out;
5520
5521         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5522         if (yielded) {
5523                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5524                 /*
5525                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5526                  * fairness.
5527                  */
5528                 if (preempt && rq != p_rq)
5529                         resched_task(p_rq->curr);
5530         }
5531
5532 out:
5533         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5534         local_irq_restore(flags);
5535
5536         if (yielded)
5537                 schedule();
5538
5539         return yielded;
5540 }
5541 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5542
5543 /*
5544  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5545  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5546  */
5547 void __sched io_schedule(void)
5548 {
5549         struct rq *rq = raw_rq();
5550
5551         delayacct_blkio_start();
5552         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5553         blk_flush_plug(current);
5554         current->in_iowait = 1;
5555         schedule();
5556         current->in_iowait = 0;
5557         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5558         delayacct_blkio_end();
5559 }
5560 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5561
5562 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5563 {
5564         struct rq *rq = raw_rq();
5565         long ret;
5566
5567         delayacct_blkio_start();
5568         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5569         blk_flush_plug(current);
5570         current->in_iowait = 1;
5571         ret = schedule_timeout(timeout);
5572         current->in_iowait = 0;
5573         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5574         delayacct_blkio_end();
5575         return ret;
5576 }
5577
5578 /**
5579  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5580  * @policy: scheduling class.
5581  *
5582  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5583  * by a given scheduling class.
5584  */
5585 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5586 {
5587         int ret = -EINVAL;
5588
5589         switch (policy) {
5590         case SCHED_FIFO:
5591         case SCHED_RR:
5592                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5593                 break;
5594         case SCHED_NORMAL:
5595         case SCHED_BATCH:
5596         case SCHED_IDLE:
5597                 ret = 0;
5598                 break;
5599         }
5600         return ret;
5601 }
5602
5603 /**
5604  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5605  * @policy: scheduling class.
5606  *
5607  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5608  * by a given scheduling class.
5609  */
5610 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5611 {
5612         int ret = -EINVAL;
5613
5614         switch (policy) {
5615         case SCHED_FIFO:
5616         case SCHED_RR:
5617                 ret = 1;
5618                 break;
5619         case SCHED_NORMAL:
5620         case SCHED_BATCH:
5621         case SCHED_IDLE:
5622                 ret = 0;
5623         }
5624         return ret;
5625 }
5626
5627 /**
5628  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5629  * @pid: pid of the process.
5630  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5631  *
5632  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5633  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5634  */
5635 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5636                 struct timespec __user *, interval)
5637 {
5638         struct task_struct *p;
5639         unsigned int time_slice;
5640         unsigned long flags;
5641         struct rq *rq;
5642         int retval;
5643         struct timespec t;
5644
5645         if (pid < 0)
5646                 return -EINVAL;
5647
5648         retval = -ESRCH;
5649         rcu_read_lock();
5650         p = find_process_by_pid(pid);
5651         if (!p)
5652                 goto out_unlock;
5653
5654         retval = security_task_getscheduler(p);
5655         if (retval)
5656                 goto out_unlock;
5657
5658         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5659         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5660         task_rq_unlock(rq, &flags);
5661
5662         rcu_read_unlock();
5663         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5664         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5665         return retval;
5666
5667 out_unlock:
5668         rcu_read_unlock();
5669         return retval;
5670 }
5671
5672 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5673
5674 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5675 {
5676         unsigned long free = 0;
5677         unsigned state;
5678
5679         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5680         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5681                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5682 #if BITS_PER_LONG == 32
5683         if (state == TASK_RUNNING)
5684                 printk(KERN_CONT " running  ");
5685         else
5686                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5687 #else
5688         if (state == TASK_RUNNING)
5689                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5690         else
5691                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5692 #endif
5693 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5694         free = stack_not_used(p);
5695 #endif
5696         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5697                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5698                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5699
5700         show_stack(p, NULL);
5701 }
5702
5703 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5704 {
5705         struct task_struct *g, *p;
5706
5707 #if BITS_PER_LONG == 32
5708         printk(KERN_INFO
5709                 "  task                PC stack   pid father\n");
5710 #else
5711         printk(KERN_INFO
5712                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5713 #endif
5714         read_lock(&tasklist_lock);
5715         do_each_thread(g, p) {
5716                 /*
5717                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5718                  * console might take a lot of time:
5719                  */
5720                 touch_nmi_watchdog();
5721                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5722                         sched_show_task(p);
5723         } while_each_thread(g, p);
5724
5725         touch_all_softlockup_watchdogs();
5726
5727 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5728         sysrq_sched_debug_show();
5729 #endif
5730         read_unlock(&tasklist_lock);
5731         /*
5732          * Only show locks if all tasks are dumped:
5733          */
5734         if (!state_filter)
5735                 debug_show_all_locks();
5736 }
5737
5738 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5739 {
5740         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5741 }
5742
5743 /**
5744  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5745  * @idle: task in question
5746  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5747  *
5748  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5749  * flag, to make booting more robust.
5750  */
5751 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5752 {
5753         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5754         unsigned long flags;
5755
5756         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5757
5758         __sched_fork(idle);
5759         idle->state = TASK_RUNNING;
5760         idle->se.exec_start = sched_clock();
5761
5762         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5763         /*
5764          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5765          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5766          * lockdep check in task_group() will fail.
5767          *
5768          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5769          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5770          *
5771          * Silence PROVE_RCU
5772          */
5773         rcu_read_lock();
5774         __set_task_cpu(idle, cpu);
5775         rcu_read_unlock();
5776
5777         rq->curr = rq->idle = idle;
5778 #if defined(CONFIG_SMP)
5779         idle->on_cpu = 1;
5780 #endif
5781         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5782
5783         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5784 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5785         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5786 #else
5787         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5788 #endif
5789         /*
5790          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5791          */
5792         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5793         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5794 }
5795
5796 /*
5797  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5798  * indicates which cpus entered this state. This is used
5799  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5800  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5801  * always be CPU_BITS_NONE.
5802  */
5803 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5804
5805 /*
5806  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5807  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5808  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5809  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5810  * number of CPUs.
5811  *
5812  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5813  */
5814 static int get_update_sysctl_factor(void)
5815 {
5816         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5817         unsigned int factor;
5818
5819         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5820         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5821                 factor = 1;
5822                 break;
5823         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5824                 factor = cpus;
5825                 break;
5826         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5827         default:
5828                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5829                 break;
5830         }
5831
5832         return factor;
5833 }
5834
5835 static void update_sysctl(void)
5836 {
5837         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5838
5839 #define SET_SYSCTL(name) \
5840         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5841         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5842         SET_SYSCTL(sched_latency);
5843         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5844 #undef SET_SYSCTL
5845 }
5846
5847 static inline void sched_init_granularity(void)
5848 {
5849         update_sysctl();
5850 }
5851
5852 #ifdef CONFIG_SMP
5853 /*
5854  * This is how migration works:
5855  *
5856  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5857  *    stop_one_cpu().
5858  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5859  *    off the CPU)
5860  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5861  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5862  *    it and puts it into the right queue.
5863  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5864  *    is done.
5865  */
5866
5867 /*
5868  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5869  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5870  * is removed from the allowed bitmask.
5871  *
5872  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5873  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5874  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5875  */
5876 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5877 {
5878         unsigned long flags;
5879         struct rq *rq;
5880         unsigned int dest_cpu;
5881         int ret = 0;
5882
5883         /*
5884          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5885          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5886          */
5887 again:
5888         while (task_is_waking(p))
5889                 cpu_relax();
5890         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5891         if (task_is_waking(p)) {
5892                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5893                 goto again;
5894         }
5895
5896         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5897                 ret = -EINVAL;
5898                 goto out;
5899         }
5900
5901         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5902                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5903                 ret = -EINVAL;
5904                 goto out;
5905         }
5906
5907         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5908                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5909         else {
5910                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5911                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5912         }
5913
5914         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5915         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5916                 goto out;
5917
5918         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5919         if (migrate_task(p, rq)) {
5920                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5921                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5922                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5923                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5924                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5925                 return 0;
5926         }
5927 out:
5928         task_rq_unlock(rq, &flags);
5929
5930         return ret;
5931 }
5932 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5933
5934 /*
5935  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5936  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5937  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5938  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5939  *
5940  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5941  * as the task is no longer on this CPU.
5942  *
5943  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5944  */
5945 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5946 {
5947         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5948         int ret = 0;
5949
5950         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5951                 return ret;
5952
5953         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5954         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5955
5956         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5957         /* Already moved. */
5958         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5959                 goto done;
5960         /* Affinity changed (again). */
5961         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5962                 goto fail;
5963
5964         /*
5965          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5966          * placed properly.
5967          */
5968         if (p->se.on_rq) {
5969                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5970                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5971                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5972                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5973         }
5974 done:
5975         ret = 1;
5976 fail:
5977         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5978         return ret;
5979 }
5980
5981 /*
5982  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5983  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5984  * 'pushing' onto another runqueue.
5985  */
5986 static int migration_cpu_stop(void *data)
5987 {
5988         struct migration_arg *arg = data;
5989
5990         /*
5991          * The original target cpu might have gone down and we might
5992          * be on another cpu but it doesn't matter.
5993          */
5994         local_irq_disable();
5995         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5996         local_irq_enable();
5997         return 0;
5998 }
5999
6000 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6001
6002 /*
6003  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6004  * offline.
6005  */
6006 void idle_task_exit(void)
6007 {
6008         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6009
6010         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6011
6012         if (mm != &init_mm)
6013                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6014         mmdrop(mm);
6015 }
6016
6017 /*
6018  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6019  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6020  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6021  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6022  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6023  */
6024 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6025 {
6026         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6027
6028         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6029         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6030 }
6031
6032 /*
6033  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6034  */
6035 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6036 {
6037         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6038         rq->calc_load_active = 0;
6039 }
6040
6041 /*
6042  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6043  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6044  *
6045  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6046  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6047  * because of lock validation efforts.
6048  */
6049 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6050 {
6051         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6052         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6053         int dest_cpu;
6054
6055         /*
6056          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6057          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6058          *
6059          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6060          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6061          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6062          * done here.
6063          */
6064         rq->stop = NULL;
6065
6066         for ( ; ; ) {
6067                 /*
6068                  * There's this thread running, bail when that's the only
6069                  * remaining thread.
6070                  */
6071                 if (rq->nr_running == 1)
6072                         break;
6073
6074                 next = pick_next_task(rq);
6075                 BUG_ON(!next);
6076                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6077
6078                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6079                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6080                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6081
6082                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6083
6084                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6085         }
6086
6087         rq->stop = stop;
6088 }
6089
6090 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6091
6092 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6093
6094 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6095         {
6096                 .procname       = "sched_domain",
6097                 .mode           = 0555,
6098         },
6099         {}
6100 };
6101
6102 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6103         {
6104                 .procname       = "kernel",
6105                 .mode           = 0555,
6106                 .child          = sd_ctl_dir,
6107         },
6108         {}
6109 };
6110
6111 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6112 {
6113         struct ctl_table *entry =
6114                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6115
6116         return entry;
6117 }
6118
6119 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6120 {
6121         struct ctl_table *entry;
6122
6123         /*
6124          * In the intermediate directories, both the child directory and
6125          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6126          * will always be set. In the lowest directory the names are
6127          * static strings and all have proc handlers.
6128          */
6129         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6130                 if (entry->child)
6131                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6132                 if (entry->proc_handler == NULL)
6133                         kfree(entry->procname);
6134         }
6135
6136         kfree(*tablep);
6137         *tablep = NULL;
6138 }
6139
6140 static void
6141 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6142                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6143                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6144 {
6145         entry->procname = procname;
6146         entry->data = data;
6147         entry->maxlen = maxlen;
6148         entry->mode = mode;
6149         entry->proc_handler = proc_handler;
6150 }
6151
6152 static struct ctl_table *
6153 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6154 {
6155         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6156
6157         if (table == NULL)
6158                 return NULL;
6159
6160         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6161                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6162         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6163                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6164         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6165                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6166         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6167                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6168         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6169                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6170         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6171                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6172         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6173                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6174         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6175                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6176         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6177                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6178         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6179                 &sd->cache_nice_tries,
6180                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6181         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6182                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6183         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6184                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6185         /* &table[12] is terminator */
6186
6187         return table;
6188 }
6189
6190 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6191 {
6192         struct ctl_table *entry, *table;
6193         struct sched_domain *sd;
6194         int domain_num = 0, i;
6195         char buf[32];
6196
6197         for_each_domain(cpu, sd)
6198                 domain_num++;
6199         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6200         if (table == NULL)
6201                 return NULL;
6202
6203         i = 0;
6204         for_each_domain(cpu, sd) {
6205                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6206                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6207                 entry->mode = 0555;
6208                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6209                 entry++;
6210                 i++;
6211         }
6212         return table;
6213 }
6214
6215 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6216 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6217 {
6218         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6219         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6220         char buf[32];
6221
6222         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6223         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6224
6225         if (entry == NULL)
6226                 return;
6227
6228         for_each_possible_cpu(i) {
6229                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6230                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6231                 entry->mode = 0555;
6232                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6233                 entry++;
6234         }
6235
6236         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6237         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6238 }
6239
6240 /* may be called multiple times per register */
6241 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6242 {
6243         if (sd_sysctl_header)
6244                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6245         sd_sysctl_header = NULL;
6246         if (sd_ctl_dir[0].child)
6247                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6248 }
6249 #else
6250 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6251 {
6252 }
6253 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6254 {
6255 }
6256 #endif
6257
6258 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6259 {
6260         if (!rq->online) {
6261                 const struct sched_class *class;
6262
6263                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6264                 rq->online = 1;
6265
6266                 for_each_class(class) {
6267                         if (class->rq_online)
6268                                 class->rq_online(rq);
6269                 }
6270         }
6271 }
6272
6273 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6274 {
6275         if (rq->online) {
6276                 const struct sched_class *class;
6277
6278                 for_each_class(class) {
6279                         if (class->rq_offline)
6280                                 class->rq_offline(rq);
6281                 }
6282
6283                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6284                 rq->online = 0;
6285         }
6286 }
6287
6288 /*
6289  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6290  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6291  */
6292 static int __cpuinit
6293 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6294 {
6295         int cpu = (long)hcpu;
6296         unsigned long flags;
6297         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6298
6299         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6300
6301         case CPU_UP_PREPARE:
6302                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6303                 break;
6304
6305         case CPU_ONLINE:
6306                 /* Update our root-domain */
6307                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6308                 if (rq->rd) {
6309                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6310
6311                         set_rq_online(rq);
6312                 }
6313                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6314                 break;
6315
6316 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6317         case CPU_DYING:
6318                 /* Update our root-domain */
6319                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6320                 if (rq->rd) {
6321                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6322                         set_rq_offline(rq);
6323                 }
6324                 migrate_tasks(cpu);
6325                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6326                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6327
6328                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6329                 calc_global_load_remove(rq);
6330                 break;
6331 #endif
6332         }
6333
6334         update_max_interval();
6335
6336         return NOTIFY_OK;
6337 }
6338
6339 /*
6340  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6341  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6342  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6343  */
6344 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6345         .notifier_call = migration_call,
6346         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6347 };
6348
6349 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6350                                       unsigned long action, void *hcpu)
6351 {
6352         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6353         case CPU_ONLINE:
6354         case CPU_DOWN_FAILED:
6355                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6356                 return NOTIFY_OK;
6357         default:
6358                 return NOTIFY_DONE;
6359         }
6360 }
6361
6362 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6363                                         unsigned long action, void *hcpu)
6364 {
6365         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6366         case CPU_DOWN_PREPARE:
6367                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6368                 return NOTIFY_OK;
6369         default:
6370                 return NOTIFY_DONE;
6371         }
6372 }
6373
6374 static int __init migration_init(void)
6375 {
6376         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6377         int err;
6378
6379         /* Initialize migration for the boot CPU */
6380         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6381         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6382         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6383         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6384
6385         /* Register cpu active notifiers */
6386         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6387         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6388
6389         return 0;
6390 }
6391 early_initcall(migration_init);
6392 #endif
6393
6394 #ifdef CONFIG_SMP
6395
6396 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6397
6398 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6399
6400 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6401 {
6402         sched_domain_debug_enabled = 1;
6403
6404         return 0;
6405 }
6406 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6407
6408 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6409                                   struct cpumask *groupmask)
6410 {
6411         struct sched_group *group = sd->groups;
6412         char str[256];
6413
6414         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6415         cpumask_clear(groupmask);
6416
6417         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6418
6419         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6420                 printk("does not load-balance\n");
6421                 if (sd->parent)
6422                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6423                                         " has parent");
6424                 return -1;
6425         }
6426
6427         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6428
6429         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6430                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6431                                 "CPU%d\n", cpu);
6432         }
6433         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6434                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6435                                 " CPU%d\n", cpu);
6436         }
6437
6438         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6439         do {
6440                 if (!group) {
6441                         printk("\n");
6442                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6443                         break;
6444                 }
6445
6446                 if (!group->cpu_power) {
6447                         printk(KERN_CONT "\n");
6448                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6449                                         "set\n");
6450                         break;
6451                 }
6452
6453                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6454                         printk(KERN_CONT "\n");
6455                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6456                         break;
6457                 }
6458
6459                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6460                         printk(KERN_CONT "\n");
6461                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6462                         break;
6463                 }
6464
6465                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6466
6467                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6468
6469                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6470                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6471                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6472                                 group->cpu_power);
6473                 }
6474
6475                 group = group->next;
6476         } while (group != sd->groups);
6477         printk(KERN_CONT "\n");
6478
6479         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6480                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6481
6482         if (sd->parent &&
6483             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6484                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6485                         "of domain->span\n");
6486         return 0;
6487 }
6488
6489 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6490 {
6491         cpumask_var_t groupmask;
6492         int level = 0;
6493
6494         if (!sched_domain_debug_enabled)
6495                 return;
6496
6497         if (!sd) {
6498                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6499                 return;
6500         }
6501
6502         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6503
6504         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6505                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6506                 return;
6507         }
6508
6509         for (;;) {
6510                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6511                         break;
6512                 level++;
6513                 sd = sd->parent;
6514                 if (!sd)
6515                         break;
6516         }
6517         free_cpumask_var(groupmask);
6518 }
6519 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6520 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6521 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6522
6523 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6524 {
6525         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6526                 return 1;
6527
6528         /* Following flags need at least 2 groups */
6529         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6530                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6531                          SD_BALANCE_FORK |
6532                          SD_BALANCE_EXEC |
6533                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6534                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6535                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6536                         return 0;
6537         }
6538
6539         /* Following flags don't use groups */
6540         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6541                 return 0;
6542
6543         return 1;
6544 }
6545
6546 static int
6547 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6548 {
6549         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6550
6551         if (sd_degenerate(parent))
6552                 return 1;
6553
6554         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6555                 return 0;
6556
6557         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6558         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6559                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6560                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6561                                 SD_BALANCE_FORK |
6562                                 SD_BALANCE_EXEC |
6563                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6564                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6565                 if (nr_node_ids == 1)
6566                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6567         }
6568         if (~cflags & pflags)
6569                 return 0;
6570
6571         return 1;
6572 }
6573
6574 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6575 {
6576         synchronize_sched();
6577
6578         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6579
6580         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6581         free_cpumask_var(rd->online);
6582         free_cpumask_var(rd->span);
6583         kfree(rd);
6584 }
6585
6586 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6587 {
6588         struct root_domain *old_rd = NULL;
6589         unsigned long flags;
6590
6591         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6592
6593         if (rq->rd) {
6594                 old_rd = rq->rd;
6595
6596                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6597                         set_rq_offline(rq);
6598
6599                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6600
6601                 /*
6602                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6603                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6604                  * in this function:
6605                  */
6606                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6607                         old_rd = NULL;
6608         }
6609
6610         atomic_inc(&rd->refcount);
6611         rq->rd = rd;
6612
6613         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6614         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6615                 set_rq_online(rq);
6616
6617         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6618
6619         if (old_rd)
6620                 free_rootdomain(old_rd);
6621 }
6622
6623 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6624 {
6625         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6626
6627         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6628                 goto out;
6629         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6630                 goto free_span;
6631         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6632                 goto free_online;
6633
6634         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6635                 goto free_rto_mask;
6636         return 0;
6637
6638 free_rto_mask:
6639         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6640 free_online:
6641         free_cpumask_var(rd->online);
6642 free_span:
6643         free_cpumask_var(rd->span);
6644 out:
6645         return -ENOMEM;
6646 }
6647
6648 static void init_defrootdomain(void)
6649 {
6650         init_rootdomain(&def_root_domain);
6651
6652         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6653 }
6654
6655 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6656 {
6657         struct root_domain *rd;
6658
6659         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6660         if (!rd)
6661                 return NULL;
6662
6663         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6664                 kfree(rd);
6665                 return NULL;
6666         }
6667
6668         return rd;
6669 }
6670
6671 /*
6672  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6673  * hold the hotplug lock.
6674  */
6675 static void
6676 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6677 {
6678         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6679         struct sched_domain *tmp;
6680
6681         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6682                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6683
6684         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6685         for (tmp = sd; tmp; ) {
6686                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6687                 if (!parent)
6688                         break;
6689
6690                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6691                         tmp->parent = parent->parent;
6692                         if (parent->parent)
6693                                 parent->parent->child = tmp;
6694                 } else
6695                         tmp = tmp->parent;
6696         }
6697
6698         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6699                 sd = sd->parent;
6700                 if (sd)
6701                         sd->child = NULL;
6702         }
6703
6704         sched_domain_debug(sd, cpu);
6705
6706         rq_attach_root(rq, rd);
6707         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6708 }
6709
6710 /* cpus with isolated domains */
6711 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6712
6713 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6714 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6715 {
6716         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6717         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6718         return 1;
6719 }
6720
6721 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6722
6723 /*
6724  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6725  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6726  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6727  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6728  *
6729  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6730  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6731  * and ->cpu_power to 0.
6732  */
6733 static void
6734 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6735                         const struct cpumask *cpu_map,
6736                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6737                                         struct sched_group **sg,
6738                                         struct cpumask *tmpmask),
6739                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6740 {
6741         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6742         int i;
6743
6744         cpumask_clear(covered);
6745
6746         for_each_cpu(i, span) {
6747                 struct sched_group *sg;
6748                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6749                 int j;
6750
6751                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6752                         continue;
6753
6754                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6755                 sg->cpu_power = 0;
6756
6757                 for_each_cpu(j, span) {
6758                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6759                                 continue;
6760
6761                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6762                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6763                 }
6764                 if (!first)
6765                         first = sg;
6766                 if (last)
6767                         last->next = sg;
6768                 last = sg;
6769         }
6770         last->next = first;
6771 }
6772
6773 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6774
6775 #ifdef CONFIG_NUMA
6776
6777 /**
6778  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6779  * @node: node whose sched_domain we're building
6780  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6781  *
6782  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6783  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6784  *
6785  * Should use nodemask_t.
6786  */
6787 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6788 {
6789         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6790
6791         min_val = INT_MAX;
6792
6793         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6794                 /* Start at @node */
6795                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6796
6797                 if (!nr_cpus_node(n))
6798                         continue;
6799
6800                 /* Skip already used nodes */
6801                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6802                         continue;
6803
6804                 /* Simple min distance search */
6805                 val = node_distance(node, n);
6806
6807                 if (val < min_val) {
6808                         min_val = val;
6809                         best_node = n;
6810                 }
6811         }
6812
6813         node_set(best_node, *used_nodes);
6814         return best_node;
6815 }
6816
6817 /**
6818  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6819  * @node: node whose cpumask we're constructing
6820  * @span: resulting cpumask
6821  *
6822  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6823  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6824  * out optimally.
6825  */
6826 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6827 {
6828         nodemask_t used_nodes;
6829         int i;
6830
6831         cpumask_clear(span);
6832         nodes_clear(used_nodes);
6833
6834         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6835         node_set(node, used_nodes);
6836
6837         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6838                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6839
6840                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6841         }
6842 }
6843 #endif /* CONFIG_NUMA */
6844
6845 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6846
6847 /*
6848  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6849  *
6850  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6851  *   and struct sched_domain. )
6852  */
6853 struct static_sched_group {
6854         struct sched_group sg;
6855         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6856 };
6857
6858 struct static_sched_domain {
6859         struct sched_domain sd;
6860         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6861 };
6862
6863 struct s_data {
6864 #ifdef CONFIG_NUMA
6865         int                     sd_allnodes;
6866         cpumask_var_t           domainspan;
6867         cpumask_var_t           covered;
6868         cpumask_var_t           notcovered;
6869 #endif
6870         cpumask_var_t           nodemask;
6871         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6872         cpumask_var_t           this_core_map;
6873         cpumask_var_t           this_book_map;
6874         cpumask_var_t           send_covered;
6875         cpumask_var_t           tmpmask;
6876         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6877         struct root_domain      *rd;
6878 };
6879
6880 enum s_alloc {
6881         sa_sched_groups = 0,
6882         sa_rootdomain,
6883         sa_tmpmask,
6884         sa_send_covered,
6885         sa_this_book_map,
6886         sa_this_core_map,
6887         sa_this_sibling_map,
6888         sa_nodemask,
6889         sa_sched_group_nodes,
6890 #ifdef CONFIG_NUMA
6891         sa_notcovered,
6892         sa_covered,
6893         sa_domainspan,
6894 #endif
6895         sa_none,
6896 };
6897
6898 /*
6899  * SMT sched-domains:
6900  */
6901 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6902 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6903 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6904
6905 static int
6906 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6907                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6908 {
6909         if (sg)
6910                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6911         return cpu;
6912 }
6913 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6914
6915 /*
6916  * multi-core sched-domains:
6917  */
6918 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6919 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6920 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6921
6922 static int
6923 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6924                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6925 {
6926         int group;
6927 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6928         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6929         group = cpumask_first(mask);
6930 #else
6931         group = cpu;
6932 #endif
6933         if (sg)
6934                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6935         return group;
6936 }
6937 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6938
6939 /*
6940  * book sched-domains:
6941  */
6942 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6943 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6944 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6945
6946 static int
6947 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6948                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6949 {
6950         int group = cpu;
6951 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6952         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6953         group = cpumask_first(mask);
6954 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6955         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6956         group = cpumask_first(mask);
6957 #endif
6958         if (sg)
6959                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6960         return group;
6961 }
6962 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6963
6964 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6965 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6966
6967 static int
6968 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6969                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6970 {
6971         int group;
6972 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6973         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6974         group = cpumask_first(mask);
6975 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6976         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6977         group = cpumask_first(mask);
6978 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6979         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6980         group = cpumask_first(mask);
6981 #else
6982         group = cpu;
6983 #endif
6984         if (sg)
6985                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6986         return group;
6987 }
6988
6989 #ifdef CONFIG_NUMA
6990 /*
6991  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6992  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6993  * gets dynamically allocated.
6994  */
6995 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6996 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6997
6998 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6999 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7000
7001 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7002                                  struct sched_group **sg,
7003                                  struct cpumask *nodemask)
7004 {
7005         int group;
7006
7007         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7008         group = cpumask_first(nodemask);
7009
7010         if (sg)
7011                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7012         return group;
7013 }
7014
7015 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7016 {
7017         struct sched_group *sg = group_head;
7018         int j;
7019
7020         if (!sg)
7021                 return;
7022         do {
7023                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7024                         struct sched_domain *sd;
7025
7026                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7027                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
7028                                 /*
7029                                  * Only add "power" once for each
7030                                  * physical package.
7031                                  */
7032                                 continue;
7033                         }
7034
7035                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
7036                 }
7037                 sg = sg->next;
7038         } while (sg != group_head);
7039 }
7040
7041 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
7042                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
7043 {
7044         struct sched_domain *sd;
7045         struct sched_group *sg, *prev;
7046         int n, j;
7047
7048         cpumask_clear(d->covered);
7049         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
7050         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
7051                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
7052                 goto out;
7053         }
7054
7055         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
7056         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
7057
7058         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7059                           GFP_KERNEL, num);
7060         if (!sg) {
7061                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
7062                        num);
7063                 return -ENOMEM;
7064         }
7065         d->sched_group_nodes[num] = sg;
7066
7067         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
7068                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7069                 sd->groups = sg;
7070         }
7071
7072         sg->cpu_power = 0;
7073         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
7074         sg->next = sg;
7075         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
7076
7077         prev = sg;
7078         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7079                 n = (num + j) % nr_node_ids;
7080                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
7081                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
7082                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
7083                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7084                         break;
7085                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
7086                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7087                         continue;
7088                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7089                                   GFP_KERNEL, num);
7090                 if (!sg) {
7091                         printk(KERN_WARNING
7092                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7093                         return -ENOMEM;
7094                 }
7095                 sg->cpu_power = 0;
7096                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
7097                 sg->next = prev->next;
7098                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
7099                 prev->next = sg;
7100                 prev = sg;
7101         }
7102 out:
7103         return 0;
7104 }
7105 #endif /* CONFIG_NUMA */
7106
7107 #ifdef CONFIG_NUMA
7108 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7109 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7110                               struct cpumask *nodemask)
7111 {
7112         int cpu, i;
7113
7114         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7115                 struct sched_group **sched_group_nodes
7116                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7117
7118                 if (!sched_group_nodes)
7119                         continue;
7120
7121                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7122                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7123
7124                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7125                         if (cpumask_empty(nodemask))
7126                                 continue;
7127
7128                         if (sg == NULL)
7129                                 continue;
7130                         sg = sg->next;
7131 next_sg:
7132                         oldsg = sg;
7133                         sg = sg->next;
7134                         kfree(oldsg);
7135                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7136                                 goto next_sg;
7137                 }
7138                 kfree(sched_group_nodes);
7139                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7140         }
7141 }
7142 #else /* !CONFIG_NUMA */
7143 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7144                               struct cpumask *nodemask)
7145 {
7146 }
7147 #endif /* CONFIG_NUMA */
7148
7149 /*
7150  * Initialize sched groups cpu_power.
7151  *
7152  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7153  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7154  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7155  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7156  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7157  * less cpu_power.
7158  */
7159 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7160 {
7161         struct sched_domain *child;
7162         struct sched_group *group;
7163         long power;
7164         int weight;
7165
7166         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7167
7168         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7169                 return;
7170
7171         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7172
7173         child = sd->child;
7174
7175         sd->groups->cpu_power = 0;
7176
7177         if (!child) {
7178                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
7179                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7180                 /*
7181                  * SMT siblings share the power of a single core.
7182                  * Usually multiple threads get a better yield out of
7183                  * that one core than a single thread would have,
7184                  * reflect that in sd->smt_gain.
7185                  */
7186                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
7187                         power *= sd->smt_gain;
7188                         power /= weight;
7189                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
7190                 }
7191                 sd->groups->cpu_power += power;
7192                 return;
7193         }
7194
7195         /*
7196          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
7197          */
7198         group = child->groups;
7199         do {
7200                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
7201                 group = group->next;
7202         } while (group != child->groups);
7203 }
7204
7205 /*
7206  * Initializers for schedule domains
7207  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7208  */
7209
7210 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7211 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7212 #else
7213 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7214 #endif
7215
7216 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7217
7218 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7219 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7220 {                                                               \
7221         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7222         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7223         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7224         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7225 }
7226
7227 SD_INIT_FUNC(CPU)
7228 #ifdef CONFIG_NUMA
7229  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7230  SD_INIT_FUNC(NODE)
7231 #endif
7232 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7233  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7234 #endif
7235 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7236  SD_INIT_FUNC(MC)
7237 #endif
7238 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7239  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7240 #endif
7241
7242 static int default_relax_domain_level = -1;
7243
7244 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7245 {
7246         unsigned long val;
7247
7248         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7249         if (val < SD_LV_MAX)
7250                 default_relax_domain_level = val;
7251
7252         return 1;
7253 }
7254 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7255
7256 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7257                                  struct sched_domain_attr *attr)
7258 {
7259         int request;
7260
7261         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7262                 if (default_relax_domain_level < 0)
7263                         return;
7264                 else
7265                         request = default_relax_domain_level;
7266         } else
7267                 request = attr->relax_domain_level;
7268         if (request < sd->level) {
7269                 /* turn off idle balance on this domain */
7270                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7271         } else {
7272                 /* turn on idle balance on this domain */
7273                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7274         }
7275 }
7276
7277 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7278                                  const struct cpumask *cpu_map)
7279 {
7280         switch (what) {
7281         case sa_sched_groups:
7282                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
7283                 d->sched_group_nodes = NULL;
7284         case sa_rootdomain:
7285                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
7286         case sa_tmpmask:
7287                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
7288         case sa_send_covered:
7289                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
7290         case sa_this_book_map:
7291                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
7292         case sa_this_core_map:
7293                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
7294         case sa_this_sibling_map:
7295                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
7296         case sa_nodemask:
7297                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
7298         case sa_sched_group_nodes:
7299 #ifdef CONFIG_NUMA
7300                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
7301         case sa_notcovered:
7302                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
7303         case sa_covered:
7304                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
7305         case sa_domainspan:
7306                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
7307 #endif
7308         case sa_none:
7309                 break;
7310         }
7311 }
7312
7313 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7314                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7315 {
7316 #ifdef CONFIG_NUMA
7317         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
7318                 return sa_none;
7319         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
7320                 return sa_domainspan;
7321         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
7322                 return sa_covered;
7323         /* Allocate the per-node list of sched groups */
7324         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
7325                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
7326         if (!d->sched_group_nodes) {
7327                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7328                 return sa_notcovered;
7329         }
7330         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
7331 #endif
7332         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
7333                 return sa_sched_group_nodes;
7334         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7335                 return sa_nodemask;
7336         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
7337                 return sa_this_sibling_map;
7338         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
7339                 return sa_this_core_map;
7340         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
7341                 return sa_this_book_map;
7342         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
7343                 return sa_send_covered;
7344         d->rd = alloc_rootdomain();
7345         if (!d->rd) {
7346                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7347                 return sa_tmpmask;
7348         }
7349         return sa_rootdomain;
7350 }
7351
7352 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
7353         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
7354 {
7355         struct sched_domain *sd = NULL;
7356 #ifdef CONFIG_NUMA
7357         struct sched_domain *parent;
7358
7359         d->sd_allnodes = 0;
7360         if (cpumask_weight(cpu_map) >
7361             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
7362                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7363                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
7364                 set_domain_attribute(sd, attr);
7365                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7366                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7367                 d->sd_allnodes = 1;
7368         }
7369         parent = sd;
7370
7371         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7372         SD_INIT(sd, NODE);
7373         set_domain_attribute(sd, attr);
7374         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7375         sd->parent = parent;
7376         if (parent)
7377                 parent->child = sd;
7378         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
7379 #endif
7380         return sd;
7381 }
7382
7383 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
7384         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7385         struct sched_domain *parent, int i)
7386 {
7387         struct sched_domain *sd;
7388         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7389         SD_INIT(sd, CPU);
7390         set_domain_attribute(sd, attr);
7391         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
7392         sd->parent = parent;
7393         if (parent)
7394                 parent->child = sd;
7395         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7396         return sd;
7397 }
7398
7399 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
7400         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7401         struct sched_domain *parent, int i)
7402 {
7403         struct sched_domain *sd = parent;
7404 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7405         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7406         SD_INIT(sd, BOOK);
7407         set_domain_attribute(sd, attr);
7408         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
7409         sd->parent = parent;
7410         parent->child = sd;
7411         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7412 #endif
7413         return sd;
7414 }
7415
7416 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
7417         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7418         struct sched_domain *parent, int i)
7419 {
7420         struct sched_domain *sd = parent;
7421 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7422         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7423         SD_INIT(sd, MC);
7424         set_domain_attribute(sd, attr);
7425         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7426         sd->parent = parent;
7427         parent->child = sd;
7428         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7429 #endif
7430         return sd;
7431 }
7432
7433 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7434         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7435         struct sched_domain *parent, int i)
7436 {
7437         struct sched_domain *sd = parent;
7438 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7439         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7440         SD_INIT(sd, SIBLING);
7441         set_domain_attribute(sd, attr);
7442         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7443         sd->parent = parent;
7444         parent->child = sd;
7445         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7446 #endif
7447         return sd;
7448 }
7449
7450 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7451                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7452 {
7453         switch (l) {
7454 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7455         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7456                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7457                             topology_thread_cpumask(cpu));
7458                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7459                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7460                                                 &cpu_to_cpu_group,
7461                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7462                 break;
7463 #endif
7464 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7465         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7466                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7467                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7468                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7469                                                 &cpu_to_core_group,
7470                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7471                 break;
7472 #endif
7473 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7474         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7475                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7476                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7477                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7478                                                 &cpu_to_book_group,
7479                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7480                 break;
7481 #endif
7482         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7483                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7484                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7485                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7486                                                 &cpu_to_phys_group,
7487                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7488                 break;
7489 #ifdef CONFIG_NUMA
7490         case SD_LV_ALLNODES:
7491                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7492                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7493                 break;
7494 #endif
7495         default:
7496                 break;
7497         }
7498 }
7499
7500 /*
7501  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7502  * to the individual cpus
7503  */
7504 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7505                                  struct sched_domain_attr *attr)
7506 {
7507         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7508         struct s_data d;
7509         struct sched_domain *sd;
7510         int i;
7511 #ifdef CONFIG_NUMA
7512         d.sd_allnodes = 0;
7513 #endif
7514
7515         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7516         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7517                 goto error;
7518         alloc_state = sa_sched_groups;
7519
7520         /*
7521          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7522          */
7523         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7524                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7525                             cpu_map);
7526
7527                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7528                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7529                 sd = __build_book_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7530                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7531                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7532         }
7533
7534         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7535                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7536                 build_sched_groups(&d, SD_LV_BOOK, cpu_map, i);
7537                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7538         }
7539
7540         /* Set up physical groups */
7541         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7542                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7543
7544 #ifdef CONFIG_NUMA
7545         /* Set up node groups */
7546         if (d.sd_allnodes)
7547                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7548
7549         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7550                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7551                         goto error;
7552 #endif
7553
7554         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7555 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7556         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7557                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7558                 init_sched_groups_power(i, sd);
7559         }
7560 #endif
7561 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7562         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7563                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7564                 init_sched_groups_power(i, sd);
7565         }
7566 #endif
7567 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7568         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7569                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7570                 init_sched_groups_power(i, sd);
7571         }
7572 #endif
7573
7574         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7575                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7576                 init_sched_groups_power(i, sd);
7577         }
7578
7579 #ifdef CONFIG_NUMA
7580         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7581                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7582
7583         if (d.sd_allnodes) {
7584                 struct sched_group *sg;
7585
7586                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7587                                                                 d.tmpmask);
7588                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7589         }
7590 #endif
7591
7592         /* Attach the domains */
7593         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7594 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7595                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7596 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7597                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7598 #elif defined(CONFIG_SCHED_BOOK)
7599                 sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
7600 #else
7601                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7602 #endif
7603                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7604         }
7605
7606         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7607         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7608         return 0;
7609
7610 error:
7611         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7612         return -ENOMEM;
7613 }
7614
7615 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7616 {
7617         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7618 }
7619
7620 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7621 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7622 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7623                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7624
7625 /*
7626  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7627  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7628  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7629  */
7630 static cpumask_var_t fallback_doms;
7631
7632 /*
7633  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7634  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7635  * or 0 if it stayed the same.
7636  */
7637 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7638 {
7639         return 0;
7640 }
7641
7642 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7643 {
7644         int i;
7645         cpumask_var_t *doms;
7646
7647         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7648         if (!doms)
7649                 return NULL;
7650         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7651                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7652                         free_sched_domains(doms, i);
7653                         return NULL;
7654                 }
7655         }
7656         return doms;
7657 }
7658
7659 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7660 {
7661         unsigned int i;
7662         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7663                 free_cpumask_var(doms[i]);
7664         kfree(doms);
7665 }
7666
7667 /*
7668  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7669  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7670  * exclude other special cases in the future.
7671  */
7672 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7673 {
7674         int err;
7675
7676         arch_update_cpu_topology();
7677         ndoms_cur = 1;
7678         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7679         if (!doms_cur)
7680                 doms_cur = &fallback_doms;
7681         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7682         dattr_cur = NULL;
7683         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7684         register_sched_domain_sysctl();
7685
7686         return err;
7687 }
7688
7689 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7690                                        struct cpumask *tmpmask)
7691 {
7692         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7693 }
7694
7695 /*
7696  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7697  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7698  */
7699 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7700 {
7701         /* Save because hotplug lock held. */
7702         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7703         int i;
7704
7705         for_each_cpu(i, cpu_map)
7706                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7707         synchronize_sched();
7708         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7709 }
7710
7711 /* handle null as "default" */
7712 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7713                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7714 {
7715         struct sched_domain_attr tmp;
7716
7717         /* fast path */
7718         if (!new && !cur)
7719                 return 1;
7720
7721         tmp = SD_ATTR_INIT;
7722         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7723                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7724                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7725 }
7726
7727 /*
7728  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7729  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7730  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7731  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7732  *
7733  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7734  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7735  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7736  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7737  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7738  * it as it is.
7739  *
7740  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7741  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7742  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7743  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7744  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7745  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7746  *
7747  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7748  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7749  * and it will not create the default domain.
7750  *
7751  * Call with hotplug lock held
7752  */
7753 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7754                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7755 {
7756         int i, j, n;
7757         int new_topology;
7758
7759         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7760
7761         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7762         unregister_sched_domain_sysctl();
7763
7764         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7765         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7766
7767         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7768
7769         /* Destroy deleted domains */
7770         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7771                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7772                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7773                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7774                                 goto match1;
7775                 }
7776                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7777                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7778 match1:
7779                 ;
7780         }
7781
7782         if (doms_new == NULL) {
7783                 ndoms_cur = 0;
7784                 doms_new = &fallback_doms;
7785                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7786                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7787         }
7788
7789         /* Build new domains */
7790         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7791                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7792                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7793                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7794                                 goto match2;
7795                 }
7796                 /* no match - add a new doms_new */
7797                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7798                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7799 match2:
7800                 ;
7801         }
7802
7803         /* Remember the new sched domains */
7804         if (doms_cur != &fallback_doms)
7805                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7806         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7807         doms_cur = doms_new;
7808         dattr_cur = dattr_new;
7809         ndoms_cur = ndoms_new;
7810
7811         register_sched_domain_sysctl();
7812
7813         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7814 }
7815
7816 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7817 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7818 {
7819         get_online_cpus();
7820
7821         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7822         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7823
7824         rebuild_sched_domains();
7825         put_online_cpus();
7826 }
7827
7828 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7829 {
7830         unsigned int level = 0;
7831
7832         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7833                 return -EINVAL;
7834
7835         /*
7836          * level is always be positive so don't check for
7837          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7838          * What happens on 0 or 1 byte write,
7839          * need to check for count as well?
7840          */
7841
7842         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7843                 return -EINVAL;
7844
7845         if (smt)
7846                 sched_smt_power_savings = level;
7847         else
7848                 sched_mc_power_savings = level;
7849
7850         arch_reinit_sched_domains();
7851
7852         return count;
7853 }
7854
7855 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7856 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7857                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7858                                            char *page)
7859 {
7860         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7861 }
7862 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7863                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7864                                             const char *buf, size_t count)
7865 {
7866         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7867 }
7868 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7869                          sched_mc_power_savings_show,
7870                          sched_mc_power_savings_store);
7871 #endif
7872
7873 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7874 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7875                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7876                                             char *page)
7877 {
7878         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7879 }
7880 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7881                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7882                                              const char *buf, size_t count)
7883 {
7884         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7885 }
7886 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7887                    sched_smt_power_savings_show,
7888                    sched_smt_power_savings_store);
7889 #endif
7890
7891 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7892 {
7893         int err = 0;
7894
7895 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7896         if (smt_capable())
7897                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7898                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7899 #endif
7900 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7901         if (!err && mc_capable())
7902                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7903                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7904 #endif
7905         return err;
7906 }
7907 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7908
7909 /*
7910  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7911  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7912  * around partition_sched_domains().
7913  */
7914 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7915                              void *hcpu)
7916 {
7917         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7918         case CPU_ONLINE:
7919         case CPU_DOWN_FAILED:
7920                 cpuset_update_active_cpus();
7921                 return NOTIFY_OK;
7922         default:
7923                 return NOTIFY_DONE;
7924         }
7925 }
7926
7927 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7928                                void *hcpu)
7929 {
7930         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7931         case CPU_DOWN_PREPARE:
7932                 cpuset_update_active_cpus();
7933                 return NOTIFY_OK;
7934         default:
7935                 return NOTIFY_DONE;
7936         }
7937 }
7938
7939 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7940                                 unsigned long action, void *hcpu)
7941 {
7942         int cpu = (int)(long)hcpu;
7943
7944         switch (action) {
7945         case CPU_DOWN_PREPARE:
7946         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7947                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7948                 return NOTIFY_OK;
7949
7950         case CPU_DOWN_FAILED:
7951         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7952         case CPU_ONLINE:
7953         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7954                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7955                 return NOTIFY_OK;
7956
7957         default:
7958                 return NOTIFY_DONE;
7959         }
7960 }
7961
7962 void __init sched_init_smp(void)
7963 {
7964         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7965
7966         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7967         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7968
7969 #if defined(CONFIG_NUMA)
7970         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7971                                                                 GFP_KERNEL);
7972         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7973 #endif
7974         get_online_cpus();
7975         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7976         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7977         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7978         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7979                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7980         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7981         put_online_cpus();
7982
7983         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7984         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7985
7986         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7987         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7988
7989         init_hrtick();
7990
7991         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7992         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7993                 BUG();
7994         sched_init_granularity();
7995         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7996
7997         init_sched_rt_class();
7998 }
7999 #else
8000 void __init sched_init_smp(void)
8001 {
8002         sched_init_granularity();
8003 }
8004 #endif /* CONFIG_SMP */
8005
8006 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
8007
8008 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8009 {
8010         return in_lock_functions(addr) ||
8011                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8012                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8013 }
8014
8015 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8016 {
8017         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8018         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8019 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8020         cfs_rq->rq = rq;
8021         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
8022 #ifdef CONFIG_SMP
8023         cfs_rq->load_stamp = 1;
8024 #endif
8025 #endif
8026         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8027 }
8028
8029 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8030 {
8031         struct rt_prio_array *array;
8032         int i;
8033
8034         array = &rt_rq->active;
8035         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8036                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8037                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8038         }
8039         /* delimiter for bitsearch: */
8040         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8041
8042 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8043         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8044 #ifdef CONFIG_SMP
8045         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8046 #endif
8047 #endif
8048 #ifdef CONFIG_SMP
8049         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8050         rt_rq->overloaded = 0;
8051         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
8052 #endif
8053
8054         rt_rq->rt_time = 0;
8055         rt_rq->rt_throttled = 0;
8056         rt_rq->rt_runtime = 0;
8057         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8058
8059 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8060         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8061         rt_rq->rq = rq;
8062 #endif
8063 }
8064
8065 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8066 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8067                                 struct sched_entity *se, int cpu,
8068                                 struct sched_entity *parent)
8069 {
8070         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8071         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8072         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8073         cfs_rq->tg = tg;
8074
8075         tg->se[cpu] = se;
8076         /* se could be NULL for root_task_group */
8077         if (!se)
8078                 return;
8079
8080         if (!parent)
8081                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8082         else
8083                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8084
8085         se->my_q = cfs_rq;
8086         update_load_set(&se->load, 0);
8087         se->parent = parent;
8088 }
8089 #endif
8090
8091 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8092 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8093                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
8094                 struct sched_rt_entity *parent)
8095 {
8096         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8097
8098         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8099         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8100         rt_rq->tg = tg;
8101         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8102
8103         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8104         if (!rt_se)
8105                 return;
8106
8107         if (!parent)
8108                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8109         else
8110                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8111
8112         rt_se->my_q = rt_rq;
8113         rt_se->parent = parent;
8114         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8115 }
8116 #endif
8117
8118 void __init sched_init(void)
8119 {
8120         int i, j;
8121         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8122
8123 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8124         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8125 #endif
8126 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8127         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8128 #endif
8129 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8130         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8131 #endif
8132         if (alloc_size) {
8133                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8134
8135 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8136                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8137                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8138
8139                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8140                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8141
8142 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8143 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8144                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8145                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8146
8147                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8148                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8149
8150 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8151 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8152                 for_each_possible_cpu(i) {
8153                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8154                         ptr += cpumask_size();
8155                 }
8156 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8157         }
8158
8159 #ifdef CONFIG_SMP
8160         init_defrootdomain();
8161 #endif
8162
8163         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8164                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8165
8166 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8167         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8168                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8169 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8170
8171 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8172         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8173         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8174         autogroup_init(&init_task);
8175 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8176
8177         for_each_possible_cpu(i) {
8178                 struct rq *rq;
8179
8180                 rq = cpu_rq(i);
8181                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8182                 rq->nr_running = 0;
8183                 rq->calc_load_active = 0;
8184                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8185                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8186                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8187 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8188                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8189                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8190                 /*
8191                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8192                  *
8193                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8194                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8195                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8196                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8197                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8198                  * (se->load.weight).
8199                  *
8200                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8201                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8202                  * then A0's share of the cpu resource is:
8203                  *
8204                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8205                  *
8206                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8207                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8208                  */
8209                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8210 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8211
8212                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8213 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8214                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8215                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8216 #endif
8217
8218                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8219                         rq->cpu_load[j] = 0;
8220
8221                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8222
8223 #ifdef CONFIG_SMP
8224                 rq->sd = NULL;
8225                 rq->rd = NULL;
8226                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
8227                 rq->post_schedule = 0;
8228                 rq->active_balance = 0;
8229                 rq->next_balance = jiffies;
8230                 rq->push_cpu = 0;
8231                 rq->cpu = i;
8232                 rq->online = 0;
8233                 rq->idle_stamp = 0;
8234                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8235                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8237                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8238                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8239 #endif
8240 #endif
8241                 init_rq_hrtick(rq);
8242                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8243         }
8244
8245         set_load_weight(&init_task);
8246
8247 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8248         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8249 #endif
8250
8251 #ifdef CONFIG_SMP
8252         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8253 #endif
8254
8255 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8256         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8257 #endif
8258
8259         /*
8260          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8261          */
8262         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8263         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8264
8265         /*
8266          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8267          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8268          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8269          * when this runqueue becomes "idle".
8270          */
8271         init_idle(current, smp_processor_id());
8272
8273         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8274
8275         /*
8276          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8277          */
8278         current->sched_class = &fair_sched_class;
8279
8280         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8281         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8282 #ifdef CONFIG_SMP
8283 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8284         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8285         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8286         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8287         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8288         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8289 #endif
8290         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8291         if (cpu_isolated_map == NULL)
8292                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8293 #endif /* SMP */
8294
8295         scheduler_running = 1;
8296 }
8297
8298 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8299 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8300 {
8301         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8302
8303         return (nested == preempt_offset);
8304 }
8305
8306 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8307 {
8308 #ifdef in_atomic
8309         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8310
8311         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8312             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8313                 return;
8314         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8315                 return;
8316         prev_jiffy = jiffies;
8317
8318         printk(KERN_ERR
8319                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8320                         file, line);
8321         printk(KERN_ERR
8322                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8323                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8324                         current->pid, current->comm);
8325
8326         debug_show_held_locks(current);
8327         if (irqs_disabled())
8328                 print_irqtrace_events(current);
8329         dump_stack();
8330 #endif
8331 }
8332 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8333 #endif
8334
8335 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8336 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8337 {
8338         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8339         int old_prio = p->prio;
8340         int on_rq;
8341
8342         on_rq = p->se.on_rq;
8343         if (on_rq)
8344                 deactivate_task(rq, p, 0);
8345         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8346         if (on_rq) {
8347                 activate_task(rq, p, 0);
8348                 resched_task(rq->curr);
8349         }
8350
8351         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8352 }
8353
8354 void normalize_rt_tasks(void)
8355 {
8356         struct task_struct *g, *p;
8357         unsigned long flags;
8358         struct rq *rq;
8359
8360         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8361         do_each_thread(g, p) {
8362                 /*
8363                  * Only normalize user tasks:
8364                  */
8365                 if (!p->mm)
8366                         continue;
8367
8368                 p->se.exec_start                = 0;
8369 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8370                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8371                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8372                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8373 #endif
8374
8375                 if (!rt_task(p)) {
8376                         /*
8377                          * Renice negative nice level userspace
8378                          * tasks back to 0:
8379                          */
8380                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8381                                 set_user_nice(p, 0);
8382                         continue;
8383                 }
8384
8385                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8386                 rq = __task_rq_lock(p);
8387
8388                 normalize_task(rq, p);
8389
8390                 __task_rq_unlock(rq);
8391                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8392         } while_each_thread(g, p);
8393
8394         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8395 }
8396
8397 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8398
8399 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8400 /*
8401  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8402  *
8403  * They can only be called when the whole system has been
8404  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8405  * activity can take place. Using them for anything else would
8406  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8407  * under any other configuration.
8408  */
8409
8410 /**
8411  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8412  * @cpu: the processor in question.
8413  *
8414  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8415  */
8416 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8417 {
8418         return cpu_curr(cpu);
8419 }
8420
8421 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8422
8423 #ifdef CONFIG_IA64
8424 /**
8425  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8426  * @cpu: the processor in question.
8427  * @p: the task pointer to set.
8428  *
8429  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8430  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8431  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8432  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8433  * and caller must save the original value of the current task (see
8434  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8435  * re-starting the system.
8436  *
8437  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8438  */
8439 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8440 {
8441         cpu_curr(cpu) = p;
8442 }
8443
8444 #endif
8445
8446 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8447 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8448 {
8449         int i;
8450
8451         for_each_possible_cpu(i) {
8452                 if (tg->cfs_rq)
8453                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8454                 if (tg->se)
8455                         kfree(tg->se[i]);
8456         }
8457
8458         kfree(tg->cfs_rq);
8459         kfree(tg->se);
8460 }
8461
8462 static
8463 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8464 {
8465         struct cfs_rq *cfs_rq;
8466         struct sched_entity *se;
8467         int i;
8468
8469         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8470         if (!tg->cfs_rq)
8471                 goto err;
8472         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8473         if (!tg->se)
8474                 goto err;
8475
8476         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8477
8478         for_each_possible_cpu(i) {
8479                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8480                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8481                 if (!cfs_rq)
8482                         goto err;
8483
8484                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8485                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8486                 if (!se)
8487                         goto err_free_rq;
8488
8489                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8490         }
8491
8492         return 1;
8493
8494 err_free_rq:
8495         kfree(cfs_rq);
8496 err:
8497         return 0;
8498 }
8499
8500 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8501 {
8502         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8503         unsigned long flags;
8504
8505         /*
8506         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8507         * check on_list without danger of it being re-added.
8508         */
8509         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8510                 return;
8511
8512         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8513         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8514         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8515 }
8516 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8517 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8518 {
8519 }
8520
8521 static inline
8522 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8523 {
8524         return 1;
8525 }
8526
8527 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8528 {
8529 }
8530 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8531
8532 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8533 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8534 {
8535         int i;
8536
8537         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8538
8539         for_each_possible_cpu(i) {
8540                 if (tg->rt_rq)
8541                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8542                 if (tg->rt_se)
8543                         kfree(tg->rt_se[i]);
8544         }
8545
8546         kfree(tg->rt_rq);
8547         kfree(tg->rt_se);
8548 }
8549
8550 static
8551 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8552 {
8553         struct rt_rq *rt_rq;
8554         struct sched_rt_entity *rt_se;
8555         struct rq *rq;
8556         int i;
8557
8558         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8559         if (!tg->rt_rq)
8560                 goto err;
8561         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8562         if (!tg->rt_se)
8563                 goto err;
8564
8565         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8566                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8567
8568         for_each_possible_cpu(i) {
8569                 rq = cpu_rq(i);
8570
8571                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8572                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8573                 if (!rt_rq)
8574                         goto err;
8575
8576                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8577                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8578                 if (!rt_se)
8579                         goto err_free_rq;
8580
8581                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8582         }
8583
8584         return 1;
8585
8586 err_free_rq:
8587         kfree(rt_rq);
8588 err:
8589         return 0;
8590 }
8591 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8592 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8593 {
8594 }
8595
8596 static inline
8597 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8598 {
8599         return 1;
8600 }
8601 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8602
8603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8604 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8605 {
8606         free_fair_sched_group(tg);
8607         free_rt_sched_group(tg);
8608         autogroup_free(tg);
8609         kfree(tg);
8610 }
8611
8612 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8613 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8614 {
8615         struct task_group *tg;
8616         unsigned long flags;
8617
8618         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8619         if (!tg)
8620                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8621
8622         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8623                 goto err;
8624
8625         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8626                 goto err;
8627
8628         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8629         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8630
8631         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8632
8633         tg->parent = parent;
8634         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8635         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8636         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8637
8638         return tg;
8639
8640 err:
8641         free_sched_group(tg);
8642         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8643 }
8644
8645 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8646 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8647 {
8648         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8649         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8650 }
8651
8652 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8653 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8654 {
8655         unsigned long flags;
8656         int i;
8657
8658         /* end participation in shares distribution */
8659         for_each_possible_cpu(i)
8660                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8661
8662         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8663         list_del_rcu(&tg->list);
8664         list_del_rcu(&tg->siblings);
8665         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8666
8667         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8668         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8669 }
8670
8671 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8672  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8673  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8674  *      reflect its new group.
8675  */
8676 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8677 {
8678         int on_rq, running;
8679         unsigned long flags;
8680         struct rq *rq;
8681
8682         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8683
8684         running = task_current(rq, tsk);
8685         on_rq = tsk->se.on_rq;
8686
8687         if (on_rq)
8688                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8689         if (unlikely(running))
8690                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8691
8692 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8693         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8694                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8695         else
8696 #endif
8697                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8698
8699         if (unlikely(running))
8700                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8701         if (on_rq)
8702                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8703
8704         task_rq_unlock(rq, &flags);
8705 }
8706 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8707
8708 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8709 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8710
8711 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8712 {
8713         int i;
8714         unsigned long flags;
8715
8716         /*
8717          * We can't change the weight of the root cgroup.
8718          */
8719         if (!tg->se[0])
8720                 return -EINVAL;
8721
8722         if (shares < MIN_SHARES)
8723                 shares = MIN_SHARES;
8724         else if (shares > MAX_SHARES)
8725                 shares = MAX_SHARES;
8726
8727         mutex_lock(&shares_mutex);
8728         if (tg->shares == shares)
8729                 goto done;
8730
8731         tg->shares = shares;
8732         for_each_possible_cpu(i) {
8733                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8734                 struct sched_entity *se;
8735
8736                 se = tg->se[i];
8737                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8738                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8739                 for_each_sched_entity(se)
8740                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8741                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8742         }
8743
8744 done:
8745         mutex_unlock(&shares_mutex);
8746         return 0;
8747 }
8748
8749 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8750 {
8751         return tg->shares;
8752 }
8753 #endif
8754
8755 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8756 /*
8757  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8758  */
8759 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8760
8761 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8762 {
8763         if (runtime == RUNTIME_INF)
8764                 return 1ULL << 20;
8765
8766         return div64_u64(runtime << 20, period);
8767 }
8768
8769 /* Must be called with tasklist_lock held */
8770 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8771 {
8772         struct task_struct *g, *p;
8773
8774         do_each_thread(g, p) {
8775                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8776                         return 1;
8777         } while_each_thread(g, p);
8778
8779         return 0;
8780 }
8781
8782 struct rt_schedulable_data {
8783         struct task_group *tg;
8784         u64 rt_period;
8785         u64 rt_runtime;
8786 };
8787
8788 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8789 {
8790         struct rt_schedulable_data *d = data;
8791         struct task_group *child;
8792         unsigned long total, sum = 0;
8793         u64 period, runtime;
8794
8795         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8796         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8797
8798         if (tg == d->tg) {
8799                 period = d->rt_period;
8800                 runtime = d->rt_runtime;
8801         }
8802
8803         /*
8804          * Cannot have more runtime than the period.
8805          */
8806         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8807                 return -EINVAL;
8808
8809         /*
8810          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8811          */
8812         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8813                 return -EBUSY;
8814
8815         total = to_ratio(period, runtime);
8816
8817         /*
8818          * Nobody can have more than the global setting allows.
8819          */
8820         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8821                 return -EINVAL;
8822
8823         /*
8824          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8825          */
8826         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8827                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8828                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8829
8830                 if (child == d->tg) {
8831                         period = d->rt_period;
8832                         runtime = d->rt_runtime;
8833                 }
8834
8835                 sum += to_ratio(period, runtime);
8836         }
8837
8838         if (sum > total)
8839                 return -EINVAL;
8840
8841         return 0;
8842 }
8843
8844 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8845 {
8846         struct rt_schedulable_data data = {
8847                 .tg = tg,
8848                 .rt_period = period,
8849                 .rt_runtime = runtime,
8850         };
8851
8852         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8853 }
8854
8855 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8856                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8857 {
8858         int i, err = 0;
8859
8860         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8861         read_lock(&tasklist_lock);
8862         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8863         if (err)
8864                 goto unlock;
8865
8866         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8867         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8868         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8869
8870         for_each_possible_cpu(i) {
8871                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8872
8873                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8874                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8875                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8876         }
8877         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8878 unlock:
8879         read_unlock(&tasklist_lock);
8880         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8881
8882         return err;
8883 }
8884
8885 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8886 {
8887         u64 rt_runtime, rt_period;
8888
8889         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8890         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8891         if (rt_runtime_us < 0)
8892                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8893
8894         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8895 }
8896
8897 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8898 {
8899         u64 rt_runtime_us;
8900
8901         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8902                 return -1;
8903
8904         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8905         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8906         return rt_runtime_us;
8907 }
8908
8909 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8910 {
8911         u64 rt_runtime, rt_period;
8912
8913         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8914         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8915
8916         if (rt_period == 0)
8917                 return -EINVAL;
8918
8919         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8920 }
8921
8922 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8923 {
8924         u64 rt_period_us;
8925
8926         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8927         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8928         return rt_period_us;
8929 }
8930
8931 static int sched_rt_global_constraints(void)
8932 {
8933         u64 runtime, period;
8934         int ret = 0;
8935
8936         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8937                 return -EINVAL;
8938
8939         runtime = global_rt_runtime();
8940         period = global_rt_period();
8941
8942         /*
8943          * Sanity check on the sysctl variables.
8944          */
8945         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8946                 return -EINVAL;
8947
8948         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8949         read_lock(&tasklist_lock);
8950         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8951         read_unlock(&tasklist_lock);
8952         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8953
8954         return ret;
8955 }
8956
8957 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8958 {
8959         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8960         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8961                 return 0;
8962
8963         return 1;
8964 }
8965
8966 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8967 static int sched_rt_global_constraints(void)
8968 {
8969         unsigned long flags;
8970         int i;
8971
8972         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8973                 return -EINVAL;
8974
8975         /*
8976          * There's always some RT tasks in the root group
8977          * -- migration, kstopmachine etc..
8978          */
8979         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8980                 return -EBUSY;
8981
8982         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8983         for_each_possible_cpu(i) {
8984                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8985
8986                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8987                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8988                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8989         }
8990         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8991
8992         return 0;
8993 }
8994 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8995
8996 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8997                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8998                 loff_t *ppos)
8999 {
9000         int ret;
9001         int old_period, old_runtime;
9002         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9003
9004         mutex_lock(&mutex);
9005         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9006         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9007
9008         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
9009
9010         if (!ret && write) {
9011                 ret = sched_rt_global_constraints();
9012                 if (ret) {
9013                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9014                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9015                 } else {
9016                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9017                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9018                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9019                 }
9020         }
9021         mutex_unlock(&mutex);
9022
9023         return ret;
9024 }
9025
9026 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9027
9028 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9029 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9030 {
9031         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9032                             struct task_group, css);
9033 }
9034
9035 static struct cgroup_subsys_state *
9036 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9037 {
9038         struct task_group *tg, *parent;
9039
9040         if (!cgrp->parent) {
9041                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9042                 return &root_task_group.css;
9043         }
9044
9045         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9046         tg = sched_create_group(parent);
9047         if (IS_ERR(tg))
9048                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9049
9050         return &tg->css;
9051 }
9052
9053 static void
9054 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9055 {
9056         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9057
9058         sched_destroy_group(tg);
9059 }
9060
9061 static int
9062 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
9063 {
9064 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9065         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9066                 return -EINVAL;
9067 #else
9068         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9069         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9070                 return -EINVAL;
9071 #endif
9072         return 0;
9073 }
9074
9075 static int
9076 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9077                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
9078 {
9079         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
9080         if (retval)
9081                 return retval;
9082         if (threadgroup) {
9083                 struct task_struct *c;
9084                 rcu_read_lock();
9085                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9086                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
9087                         if (retval) {
9088                                 rcu_read_unlock();
9089                                 return retval;
9090                         }
9091                 }
9092                 rcu_read_unlock();
9093         }
9094         return 0;
9095 }
9096
9097 static void
9098 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9099                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
9100                   bool threadgroup)
9101 {
9102         sched_move_task(tsk);
9103         if (threadgroup) {
9104                 struct task_struct *c;
9105                 rcu_read_lock();
9106                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
9107                         sched_move_task(c);
9108                 }
9109                 rcu_read_unlock();
9110         }
9111 }
9112
9113 static void
9114 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9115                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
9116 {
9117         /*
9118          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
9119          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
9120          * trying to poke a half freed task state from generic code.
9121          */
9122         if (!(task->flags & PF_EXITING))
9123                 return;
9124
9125         sched_move_task(task);
9126 }
9127
9128 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9129 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9130                                 u64 shareval)
9131 {
9132         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9133 }
9134
9135 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9136 {
9137         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9138
9139         return (u64) tg->shares;
9140 }
9141 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9142
9143 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9144 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9145                                 s64 val)
9146 {
9147         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9148 }
9149
9150 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9151 {
9152         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9153 }
9154
9155 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9156                 u64 rt_period_us)
9157 {
9158         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9159 }
9160
9161 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9162 {
9163         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9164 }
9165 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9166
9167 static struct cftype cpu_files[] = {
9168 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9169         {
9170                 .name = "shares",
9171                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9172                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9173         },
9174 #endif
9175 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9176         {
9177                 .name = "rt_runtime_us",
9178                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9179                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9180         },
9181         {
9182                 .name = "rt_period_us",
9183                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9184                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9185         },
9186 #endif
9187 };
9188
9189 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9190 {
9191         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9192 }
9193
9194 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9195         .name           = "cpu",
9196         .create         = cpu_cgroup_create,
9197         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9198         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9199         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9200         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9201         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9202         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9203         .early_init     = 1,
9204 };
9205
9206 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9207
9208 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9209
9210 /*
9211  * CPU accounting code for task groups.
9212  *
9213  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9214  * (balbir@in.ibm.com).
9215  */
9216
9217 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9218 struct cpuacct {
9219         struct cgroup_subsys_state css;
9220         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9221         u64 __percpu *cpuusage;
9222         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9223         struct cpuacct *parent;
9224 };
9225
9226 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9227
9228 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9229 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9230 {
9231         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9232                             struct cpuacct, css);
9233 }
9234
9235 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9236 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9237 {
9238         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9239                             struct cpuacct, css);
9240 }
9241
9242 /* create a new cpu accounting group */
9243 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9244         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9245 {
9246         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9247         int i;
9248
9249         if (!ca)
9250                 goto out;
9251
9252         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9253         if (!ca->cpuusage)
9254                 goto out_free_ca;
9255
9256         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9257                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9258                         goto out_free_counters;
9259
9260         if (cgrp->parent)
9261                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9262
9263         return &ca->css;
9264
9265 out_free_counters:
9266         while (--i >= 0)
9267                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9268         free_percpu(ca->cpuusage);
9269 out_free_ca:
9270         kfree(ca);
9271 out:
9272         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9273 }
9274
9275 /* destroy an existing cpu accounting group */
9276 static void
9277 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9278 {
9279         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9280         int i;
9281
9282         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9283                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9284         free_percpu(ca->cpuusage);
9285         kfree(ca);
9286 }
9287
9288 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9289 {
9290         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9291         u64 data;
9292
9293 #ifndef CONFIG_64BIT
9294         /*
9295          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9296          */
9297         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9298         data = *cpuusage;
9299         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9300 #else
9301         data = *cpuusage;
9302 #endif
9303
9304         return data;
9305 }
9306
9307 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9308 {
9309         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9310
9311 #ifndef CONFIG_64BIT
9312         /*
9313          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9314          */
9315         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9316         *cpuusage = val;
9317         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9318 #else
9319         *cpuusage = val;
9320 #endif
9321 }
9322
9323 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9324 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9325 {
9326         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9327         u64 totalcpuusage = 0;
9328         int i;
9329
9330         for_each_present_cpu(i)
9331                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9332
9333         return totalcpuusage;
9334 }
9335
9336 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9337                                                                 u64 reset)
9338 {
9339         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9340         int err = 0;
9341         int i;
9342
9343         if (reset) {
9344                 err = -EINVAL;
9345                 goto out;
9346         }
9347
9348         for_each_present_cpu(i)
9349                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9350
9351 out:
9352         return err;
9353 }
9354
9355 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9356                                    struct seq_file *m)
9357 {
9358         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9359         u64 percpu;
9360         int i;
9361
9362         for_each_present_cpu(i) {
9363                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9364                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9365         }
9366         seq_printf(m, "\n");
9367         return 0;
9368 }
9369
9370 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9371         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9372         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9373 };
9374
9375 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9376                 struct cgroup_map_cb *cb)
9377 {
9378         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9379         int i;
9380
9381         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9382                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9383                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9384                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9385         }
9386         return 0;
9387 }
9388
9389 static struct cftype files[] = {
9390         {
9391                 .name = "usage",
9392                 .read_u64 = cpuusage_read,
9393                 .write_u64 = cpuusage_write,
9394         },
9395         {
9396                 .name = "usage_percpu",
9397                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9398         },
9399         {
9400                 .name = "stat",
9401                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9402         },
9403 };
9404
9405 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9406 {
9407         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9408 }
9409
9410 /*
9411  * charge this task's execution time to its accounting group.
9412  *
9413  * called with rq->lock held.
9414  */
9415 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9416 {
9417         struct cpuacct *ca;
9418         int cpu;
9419
9420         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9421                 return;
9422
9423         cpu = task_cpu(tsk);
9424
9425         rcu_read_lock();
9426
9427         ca = task_ca(tsk);
9428
9429         for (; ca; ca = ca->parent) {
9430                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9431                 *cpuusage += cputime;
9432         }
9433
9434         rcu_read_unlock();
9435 }
9436
9437 /*
9438  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9439  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9440  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9441  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9442  *
9443  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9444  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9445  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9446  */
9447 #ifdef CONFIG_SMP
9448 #define CPUACCT_BATCH   \
9449         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9450 #else
9451 #define CPUACCT_BATCH   0
9452 #endif
9453
9454 /*
9455  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9456  */
9457 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9458                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9459 {
9460         struct cpuacct *ca;
9461         int batch = CPUACCT_BATCH;
9462
9463         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9464                 return;
9465
9466         rcu_read_lock();
9467         ca = task_ca(tsk);
9468
9469         do {
9470                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9471                 ca = ca->parent;
9472         } while (ca);
9473         rcu_read_unlock();
9474 }
9475
9476 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9477         .name = "cpuacct",
9478         .create = cpuacct_create,
9479         .destroy = cpuacct_destroy,
9480         .populate = cpuacct_populate,
9481         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9482 };
9483 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9484