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