]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched.c
ENGR00265414-4 mxc: asrc: Reconstruct req_pair()
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
296 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315 #ifndef CONFIG_64BIT
316         u64 min_vruntime_copy;
317 #endif
318
319         struct rb_root tasks_timeline;
320         struct rb_node *rb_leftmost;
321
322         struct list_head tasks;
323         struct list_head *balance_iterator;
324
325         /*
326          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
327          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
328          */
329         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
330
331 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
332         unsigned int nr_spread_over;
333 #endif
334
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
337
338         /*
339          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
340          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
341          * (like users, containers etc.)
342          *
343          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
344          * list is used during load balance.
345          */
346         int on_list;
347         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
348         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
349
350 #ifdef CONFIG_SMP
351         /*
352          * the part of load.weight contributed by tasks
353          */
354         unsigned long task_weight;
355
356         /*
357          *   h_load = weight * f(tg)
358          *
359          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
360          * this group.
361          */
362         unsigned long h_load;
363
364         /*
365          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
366          *
367          * load_stamp is the last time we updated the load average
368          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
369          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
370          */
371         u64 load_avg;
372         u64 load_period;
373         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
374
375         unsigned long load_contribution;
376 #endif
377 #endif
378 };
379
380 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
381 struct rt_rq {
382         struct rt_prio_array active;
383         unsigned long rt_nr_running;
384 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
385         struct {
386                 int curr; /* highest queued rt task prio */
387 #ifdef CONFIG_SMP
388                 int next; /* next highest */
389 #endif
390         } highest_prio;
391 #endif
392 #ifdef CONFIG_SMP
393         unsigned long rt_nr_migratory;
394         unsigned long rt_nr_total;
395         int overloaded;
396         struct plist_head pushable_tasks;
397 #endif
398         int rt_throttled;
399         u64 rt_time;
400         u64 rt_runtime;
401         /* Nests inside the rq lock: */
402         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
403
404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
405         unsigned long rt_nr_boosted;
406
407         struct rq *rq;
408         struct list_head leaf_rt_rq_list;
409         struct task_group *tg;
410 #endif
411 };
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414
415 /*
416  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
417  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
418  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
419  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
420  * object.
421  *
422  */
423 struct root_domain {
424         atomic_t refcount;
425         struct rcu_head rcu;
426         cpumask_var_t span;
427         cpumask_var_t online;
428
429         /*
430          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
431          * one runnable RT task.
432          */
433         cpumask_var_t rto_mask;
434         atomic_t rto_count;
435         struct cpupri cpupri;
436 };
437
438 /*
439  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
440  * members (mimicking the global state we have today).
441  */
442 static struct root_domain def_root_domain;
443
444 #endif /* CONFIG_SMP */
445
446 /*
447  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
448  *
449  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
450  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
451  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
452  */
453 struct rq {
454         /* runqueue lock: */
455         raw_spinlock_t lock;
456
457         /*
458          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
459          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
460          */
461         unsigned long nr_running;
462         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
463         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
464         unsigned long last_load_update_tick;
465 #ifdef CONFIG_NO_HZ
466         u64 nohz_stamp;
467         unsigned char nohz_balance_kick;
468 #endif
469         int skip_clock_update;
470
471         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
472         struct load_weight load;
473         unsigned long nr_load_updates;
474         u64 nr_switches;
475
476         struct cfs_rq cfs;
477         struct rt_rq rt;
478
479 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
480         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
481         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
482 #endif
483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct list_head leaf_rt_rq_list;
485 #endif
486
487         /*
488          * This is part of a global counter where only the total sum
489          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
490          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
491          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
492          */
493         unsigned long nr_uninterruptible;
494
495         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
496         unsigned long next_balance;
497         struct mm_struct *prev_mm;
498
499         u64 clock;
500         u64 clock_task;
501
502         atomic_t nr_iowait;
503
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         struct root_domain *rd;
506         struct sched_domain *sd;
507
508         unsigned long cpu_power;
509
510         unsigned char idle_at_tick;
511         /* For active balancing */
512         int post_schedule;
513         int active_balance;
514         int push_cpu;
515         struct cpu_stop_work active_balance_work;
516         /* cpu of this runqueue: */
517         int cpu;
518         int online;
519
520         unsigned long avg_load_per_task;
521
522         u64 rt_avg;
523         u64 age_stamp;
524         u64 idle_stamp;
525         u64 avg_idle;
526 #endif
527
528 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
529         u64 prev_irq_time;
530 #endif
531
532         /* calc_load related fields */
533         unsigned long calc_load_update;
534         long calc_load_active;
535
536 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         int hrtick_csd_pending;
539         struct call_single_data hrtick_csd;
540 #endif
541         struct hrtimer hrtick_timer;
542 #endif
543
544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
545         /* latency stats */
546         struct sched_info rq_sched_info;
547         unsigned long long rq_cpu_time;
548         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
549
550         /* sys_sched_yield() stats */
551         unsigned int yld_count;
552
553         /* schedule() stats */
554         unsigned int sched_switch;
555         unsigned int sched_count;
556         unsigned int sched_goidle;
557
558         /* try_to_wake_up() stats */
559         unsigned int ttwu_count;
560         unsigned int ttwu_local;
561 #endif
562
563 #ifdef CONFIG_SMP
564         struct task_struct *wake_list;
565 #endif
566 };
567
568 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
569
570
571 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
609  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
610  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
611  * we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct task_group *tg;
616         struct cgroup_subsys_state *css;
617
618         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
619                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
620                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
621         tg = container_of(css, struct task_group, css);
622
623         return autogroup_task_group(p, tg);
624 }
625
626 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
627 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
628 {
629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
630         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
631         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
635         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
636         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
637 #endif
638 }
639
640 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
641
642 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
643 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
644 {
645         return NULL;
646 }
647
648 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
649
650 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
651
652 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
653 {
654         s64 delta;
655
656         if (rq->skip_clock_update > 0)
657                 return;
658
659         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
660         rq->clock += delta;
661         update_rq_clock_task(rq, delta);
662 }
663
664 /*
665  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
666  */
667 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
668 # define const_debug __read_mostly
669 #else
670 # define const_debug static const
671 #endif
672
673 /**
674  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
675  * @cpu: the processor in question.
676  *
677  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
678  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
679  */
680 int runqueue_is_locked(int cpu)
681 {
682         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
683 }
684
685 /*
686  * Debugging: various feature bits
687  */
688
689 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
690         __SCHED_FEAT_##name ,
691
692 enum {
693 #include "sched_features.h"
694 };
695
696 #undef SCHED_FEAT
697
698 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
699         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
700
701 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
702 #include "sched_features.h"
703         0;
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
709         #name ,
710
711 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
712 #include "sched_features.h"
713         NULL
714 };
715
716 #undef SCHED_FEAT
717
718 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
719 {
720         int i;
721
722         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
723                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
724                         seq_puts(m, "NO_");
725                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
726         }
727         seq_puts(m, "\n");
728
729         return 0;
730 }
731
732 static ssize_t
733 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
734                 size_t cnt, loff_t *ppos)
735 {
736         char buf[64];
737         char *cmp;
738         int neg = 0;
739         int i;
740
741         if (cnt > 63)
742                 cnt = 63;
743
744         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
745                 return -EFAULT;
746
747         buf[cnt] = 0;
748         cmp = strstrip(buf);
749
750         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
751                 neg = 1;
752                 cmp += 3;
753         }
754
755         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
756                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
757                         if (neg)
758                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
759                         else
760                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
761                         break;
762                 }
763         }
764
765         if (!sched_feat_names[i])
766                 return -EINVAL;
767
768         *ppos += cnt;
769
770         return cnt;
771 }
772
773 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
774 {
775         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
776 }
777
778 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
779         .open           = sched_feat_open,
780         .write          = sched_feat_write,
781         .read           = seq_read,
782         .llseek         = seq_lseek,
783         .release        = single_release,
784 };
785
786 static __init int sched_init_debug(void)
787 {
788         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
789                         &sched_feat_fops);
790
791         return 0;
792 }
793 late_initcall(sched_init_debug);
794
795 #endif
796
797 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
798
799 /*
800  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
801  * Limited because this is done with IRQs disabled.
802  */
803 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
804
805 /*
806  * period over which we average the RT time consumption, measured
807  * in ms.
808  *
809  * default: 1s
810  */
811 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
812
813 /*
814  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
815  * default: 1s
816  */
817 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
818
819 static __read_mostly int scheduler_running;
820
821 /*
822  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
823  * default: 0.95s
824  */
825 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
826
827 static inline u64 global_rt_period(void)
828 {
829         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
830 }
831
832 static inline u64 global_rt_runtime(void)
833 {
834         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
835                 return RUNTIME_INF;
836
837         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 #ifndef prepare_arch_switch
841 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
842 #endif
843 #ifndef finish_arch_switch
844 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
845 #endif
846
847 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return rq->curr == p;
850 }
851
852 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
853 {
854 #ifdef CONFIG_SMP
855         return p->on_cpu;
856 #else
857         return task_current(rq, p);
858 #endif
859 }
860
861 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
862 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
863 {
864 #ifdef CONFIG_SMP
865         /*
866          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
867          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
868          * here.
869          */
870         next->on_cpu = 1;
871 #endif
872 }
873
874 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
875 {
876 #ifdef CONFIG_SMP
877         /*
878          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
879          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
880          * finished.
881          */
882         smp_wmb();
883         prev->on_cpu = 0;
884 #endif
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         /*
904          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
905          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
906          * here.
907          */
908         next->on_cpu = 1;
909 #endif
910 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
912 #else
913         raw_spin_unlock(&rq->lock);
914 #endif
915 }
916
917 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
918 {
919 #ifdef CONFIG_SMP
920         /*
921          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
922          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
923          * finished.
924          */
925         smp_wmb();
926         prev->on_cpu = 0;
927 #endif
928 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
929         local_irq_enable();
930 #endif
931 }
932 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
933
934 /*
935  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
936  */
937 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
938         __acquires(rq->lock)
939 {
940         struct rq *rq;
941
942         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
943
944         for (;;) {
945                 rq = task_rq(p);
946                 raw_spin_lock(&rq->lock);
947                 if (likely(rq == task_rq(p)))
948                         return rq;
949                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
950         }
951 }
952
953 /*
954  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
955  */
956 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
957         __acquires(p->pi_lock)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 raw_spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
969                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
970         }
971 }
972
973 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
974         __releases(rq->lock)
975 {
976         raw_spin_unlock(&rq->lock);
977 }
978
979 static inline void
980 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
981         __releases(rq->lock)
982         __releases(p->pi_lock)
983 {
984         raw_spin_unlock(&rq->lock);
985         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
986 }
987
988 /*
989  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
990  */
991 static struct rq *this_rq_lock(void)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         local_irq_disable();
997         rq = this_rq();
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999
1000         return rq;
1001 }
1002
1003 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1004 /*
1005  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1006  *
1007  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1008  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1009  * reschedule event.
1010  *
1011  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1012  * rq->lock.
1013  */
1014
1015 /*
1016  * Use hrtick when:
1017  *  - enabled by features
1018  *  - hrtimer is actually high res
1019  */
1020 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1021 {
1022         if (!sched_feat(HRTICK))
1023                 return 0;
1024         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1025                 return 0;
1026         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1032                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * High-resolution timer tick.
1037  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1038  */
1039 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1040 {
1041         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1042
1043         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1044
1045         raw_spin_lock(&rq->lock);
1046         update_rq_clock(rq);
1047         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1048         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1049
1050         return HRTIMER_NORESTART;
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 /*
1055  * called from hardirq (IPI) context
1056  */
1057 static void __hrtick_start(void *arg)
1058 {
1059         struct rq *rq = arg;
1060
1061         raw_spin_lock(&rq->lock);
1062         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1063         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1064         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Called to set the hrtick timer state.
1069  *
1070  * called with rq->lock held and irqs disabled
1071  */
1072 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1073 {
1074         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1075         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1076
1077         hrtimer_set_expires(timer, time);
1078
1079         if (rq == this_rq()) {
1080                 hrtimer_restart(timer);
1081         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1082                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1083                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1084         }
1085 }
1086
1087 static int
1088 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1089 {
1090         int cpu = (int)(long)hcpu;
1091
1092         switch (action) {
1093         case CPU_UP_CANCELED:
1094         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE:
1096         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1097         case CPU_DEAD:
1098         case CPU_DEAD_FROZEN:
1099                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1100                 return NOTIFY_OK;
1101         }
1102
1103         return NOTIFY_DONE;
1104 }
1105
1106 static __init void init_hrtick(void)
1107 {
1108         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1109 }
1110 #else
1111 /*
1112  * Called to set the hrtick timer state.
1113  *
1114  * called with rq->lock held and irqs disabled
1115  */
1116 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1117 {
1118         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1119                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1120 }
1121
1122 static inline void init_hrtick(void)
1123 {
1124 }
1125 #endif /* CONFIG_SMP */
1126
1127 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1128 {
1129 #ifdef CONFIG_SMP
1130         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1131
1132         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1133         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1134         rq->hrtick_csd.info = rq;
1135 #endif
1136
1137         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1138         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1139 }
1140 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1141 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void init_hrtick(void)
1150 {
1151 }
1152 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1153
1154 /*
1155  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1156  *
1157  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1158  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1159  * the target CPU.
1160  */
1161 #ifdef CONFIG_SMP
1162
1163 #ifndef tsk_is_polling
1164 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1165 #endif
1166
1167 static void resched_task(struct task_struct *p)
1168 {
1169         int cpu;
1170
1171         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1172
1173         if (test_tsk_need_resched(p))
1174                 return;
1175
1176         set_tsk_need_resched(p);
1177
1178         cpu = task_cpu(p);
1179         if (cpu == smp_processor_id())
1180                 return;
1181
1182         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1183         smp_mb();
1184         if (!tsk_is_polling(p))
1185                 smp_send_reschedule(cpu);
1186 }
1187
1188 static void resched_cpu(int cpu)
1189 {
1190         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1191         unsigned long flags;
1192
1193         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1194                 return;
1195         resched_task(cpu_curr(cpu));
1196         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1197 }
1198
1199 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1200 /*
1201  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1202  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1203  *
1204  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1205  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1206  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1207  */
1208 int get_nohz_timer_target(void)
1209 {
1210         int cpu = smp_processor_id();
1211         int i;
1212         struct sched_domain *sd;
1213
1214         rcu_read_lock();
1215         for_each_domain(cpu, sd) {
1216                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1217                         if (!idle_cpu(i)) {
1218                                 cpu = i;
1219                                 goto unlock;
1220                         }
1221                 }
1222         }
1223 unlock:
1224         rcu_read_unlock();
1225         return cpu;
1226 }
1227 /*
1228  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1229  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1230  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1231  * idle system the next event might even be infinite time into the
1232  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1233  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1234  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1235  * wheel for the next timer event.
1236  */
1237 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1238 {
1239         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1240
1241         if (cpu == smp_processor_id())
1242                 return;
1243
1244         /*
1245          * This is safe, as this function is called with the timer
1246          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1247          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1248          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1249          * timer into account automatically.
1250          */
1251         if (rq->curr != rq->idle)
1252                 return;
1253
1254         /*
1255          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1256          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1257          * idle task through an additional NOOP schedule()
1258          */
1259         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1260
1261         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1262         smp_mb();
1263         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1264                 smp_send_reschedule(cpu);
1265 }
1266
1267 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1268
1269 static u64 sched_avg_period(void)
1270 {
1271         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1272 }
1273
1274 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1275 {
1276         s64 period = sched_avg_period();
1277
1278         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1279                 /*
1280                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1281                  * optimising this loop into a divmod call.
1282                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1283                  */
1284                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1285                 rq->age_stamp += period;
1286                 rq->rt_avg /= 2;
1287         }
1288 }
1289
1290 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1291 {
1292         rq->rt_avg += rt_delta;
1293         sched_avg_update(rq);
1294 }
1295
1296 #else /* !CONFIG_SMP */
1297 static void resched_task(struct task_struct *p)
1298 {
1299         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1300         set_tsk_need_resched(p);
1301 }
1302
1303 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1304 {
1305 }
1306
1307 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1308 {
1309 }
1310 #endif /* CONFIG_SMP */
1311
1312 #if BITS_PER_LONG == 32
1313 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1314 #else
1315 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1316 #endif
1317
1318 #define WMULT_SHIFT     32
1319
1320 /*
1321  * Shift right and round:
1322  */
1323 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1324
1325 /*
1326  * delta *= weight / lw
1327  */
1328 static unsigned long
1329 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1330                 struct load_weight *lw)
1331 {
1332         u64 tmp;
1333
1334         /*
1335          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1336          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1337          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1338          */
1339         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1340                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1341         else
1342                 tmp = (u64)delta_exec;
1343
1344         if (!lw->inv_weight) {
1345                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1346
1347                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1348                         lw->inv_weight = 1;
1349                 else if (unlikely(!w))
1350                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1351                 else
1352                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1353         }
1354
1355         /*
1356          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1357          */
1358         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1359                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1360                         WMULT_SHIFT/2);
1361         else
1362                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1363
1364         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1365 }
1366
1367 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1368 {
1369         lw->weight += inc;
1370         lw->inv_weight = 0;
1371 }
1372
1373 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1374 {
1375         lw->weight -= dec;
1376         lw->inv_weight = 0;
1377 }
1378
1379 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1380 {
1381         lw->weight = w;
1382         lw->inv_weight = 0;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1387  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1388  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1389  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1390  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1391  * slice expiry etc.
1392  */
1393
1394 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1395 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1396
1397 /*
1398  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1399  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1400  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1401  * that remained on nice 0.
1402  *
1403  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1404  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1405  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1406  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1407  * the relative distance between them is ~25%.)
1408  */
1409 static const int prio_to_weight[40] = {
1410  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1411  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1412  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1413  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1414  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1415  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1416  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1417  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1418 };
1419
1420 /*
1421  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1422  *
1423  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1424  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1425  * into multiplications:
1426  */
1427 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1428  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1429  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1430  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1431  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1432  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1433  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1434  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1435  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1436 };
1437
1438 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1439 enum cpuacct_stat_index {
1440         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1441         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1442
1443         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1444 };
1445
1446 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1447 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1448 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1449                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1450 #else
1451 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1452 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1453                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1454 #endif
1455
1456 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1457 {
1458         update_load_add(&rq->load, load);
1459 }
1460
1461 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1462 {
1463         update_load_sub(&rq->load, load);
1464 }
1465
1466 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1467 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1468
1469 /*
1470  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1471  * leaving it for the final time.
1472  */
1473 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1474 {
1475         struct task_group *parent, *child;
1476         int ret;
1477
1478         rcu_read_lock();
1479         parent = &root_task_group;
1480 down:
1481         ret = (*down)(parent, data);
1482         if (ret)
1483                 goto out_unlock;
1484         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1485                 parent = child;
1486                 goto down;
1487
1488 up:
1489                 continue;
1490         }
1491         ret = (*up)(parent, data);
1492         if (ret)
1493                 goto out_unlock;
1494
1495         child = parent;
1496         parent = parent->parent;
1497         if (parent)
1498                 goto up;
1499 out_unlock:
1500         rcu_read_unlock();
1501
1502         return ret;
1503 }
1504
1505 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1506 {
1507         return 0;
1508 }
1509 #endif
1510
1511 #ifdef CONFIG_SMP
1512 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1513 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1514 {
1515         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1520  * according to the scheduling class and "nice" value.
1521  *
1522  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1523  * balance conservatively.
1524  */
1525 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1526 {
1527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1528         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1529
1530         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1531                 return total;
1532
1533         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1538  * according to the scheduling class and "nice" value.
1539  */
1540 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1541 {
1542         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1543         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1544
1545         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1546                 return total;
1547
1548         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1549 }
1550
1551 static unsigned long power_of(int cpu)
1552 {
1553         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1554 }
1555
1556 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1557
1558 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1559 {
1560         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1561         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1562
1563         if (nr_running)
1564                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1565         else
1566                 rq->avg_load_per_task = 0;
1567
1568         return rq->avg_load_per_task;
1569 }
1570
1571 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1572
1573 /*
1574  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1575  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1576  * group is a fraction of its parents load.
1577  */
1578 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1579 {
1580         unsigned long load;
1581         long cpu = (long)data;
1582
1583         if (!tg->parent) {
1584                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1585         } else {
1586                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1587                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1588                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1589         }
1590
1591         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1592
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 static void update_h_load(long cpu)
1597 {
1598         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1599 }
1600
1601 #endif
1602
1603 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1604
1605 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1606
1607 /*
1608  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1609  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1610  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1611  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1612  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1613  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1614  */
1615 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1616         __releases(this_rq->lock)
1617         __acquires(busiest->lock)
1618         __acquires(this_rq->lock)
1619 {
1620         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1621         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1622
1623         return 1;
1624 }
1625
1626 #else
1627 /*
1628  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1629  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1630  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1631  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1632  * regardless of entry order into the function.
1633  */
1634 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1635         __releases(this_rq->lock)
1636         __acquires(busiest->lock)
1637         __acquires(this_rq->lock)
1638 {
1639         int ret = 0;
1640
1641         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1642                 if (busiest < this_rq) {
1643                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1644                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1645                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1646                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1647                         ret = 1;
1648                 } else
1649                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1650                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1651         }
1652         return ret;
1653 }
1654
1655 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1656
1657 /*
1658  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1659  */
1660 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1661 {
1662         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1663                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1664                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1665                 BUG_ON(1);
1666         }
1667
1668         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1669 }
1670
1671 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1672         __releases(busiest->lock)
1673 {
1674         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1675         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1676 }
1677
1678 /*
1679  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1680  *
1681  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1682  * you need to do so manually before calling.
1683  */
1684 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1685         __acquires(rq1->lock)
1686         __acquires(rq2->lock)
1687 {
1688         BUG_ON(!irqs_disabled());
1689         if (rq1 == rq2) {
1690                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1691                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1692         } else {
1693                 if (rq1 < rq2) {
1694                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1695                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1696                 } else {
1697                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1698                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1699                 }
1700         }
1701 }
1702
1703 /*
1704  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1705  *
1706  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1707  * you need to do so manually after calling.
1708  */
1709 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1710         __releases(rq1->lock)
1711         __releases(rq2->lock)
1712 {
1713         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1714         if (rq1 != rq2)
1715                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1716         else
1717                 __release(rq2->lock);
1718 }
1719
1720 #else /* CONFIG_SMP */
1721
1722 /*
1723  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1724  *
1725  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1726  * you need to do so manually before calling.
1727  */
1728 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1729         __acquires(rq1->lock)
1730         __acquires(rq2->lock)
1731 {
1732         BUG_ON(!irqs_disabled());
1733         BUG_ON(rq1 != rq2);
1734         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1735         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1736 }
1737
1738 /*
1739  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1740  *
1741  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1742  * you need to do so manually after calling.
1743  */
1744 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1745         __releases(rq1->lock)
1746         __releases(rq2->lock)
1747 {
1748         BUG_ON(rq1 != rq2);
1749         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1750         __release(rq2->lock);
1751 }
1752
1753 #endif
1754
1755 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1756 static void update_sysctl(void);
1757 static int get_update_sysctl_factor(void);
1758 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1759
1760 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1761 {
1762         set_task_rq(p, cpu);
1763 #ifdef CONFIG_SMP
1764         /*
1765          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1766          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1767          * per-task data have been completed by this moment.
1768          */
1769         smp_wmb();
1770         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1771 #endif
1772 }
1773
1774 static const struct sched_class rt_sched_class;
1775
1776 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1777 #define for_each_class(class) \
1778    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1779
1780 #include "sched_stats.h"
1781
1782 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1783 {
1784         rq->nr_running++;
1785 }
1786
1787 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1788 {
1789         rq->nr_running--;
1790 }
1791
1792 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1793 {
1794         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1795         struct load_weight *load = &p->se.load;
1796
1797         /*
1798          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1799          */
1800         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1801                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1802                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1803                 return;
1804         }
1805
1806         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1807         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1808 }
1809
1810 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1811 {
1812         update_rq_clock(rq);
1813         sched_info_queued(p);
1814         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1815 }
1816
1817 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1818 {
1819         update_rq_clock(rq);
1820         sched_info_dequeued(p);
1821         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1822 }
1823
1824 /*
1825  * activate_task - move a task to the runqueue.
1826  */
1827 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1828 {
1829         if (task_contributes_to_load(p))
1830                 rq->nr_uninterruptible--;
1831
1832         enqueue_task(rq, p, flags);
1833         inc_nr_running(rq);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1838  */
1839 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1840 {
1841         if (task_contributes_to_load(p))
1842                 rq->nr_uninterruptible++;
1843
1844         dequeue_task(rq, p, flags);
1845         dec_nr_running(rq);
1846 }
1847
1848 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1849
1850 /*
1851  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1852  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1853  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1854  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1855  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1856  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1857  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1858  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1859  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1860  */
1861 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1862 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1863
1864 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1865 static int sched_clock_irqtime;
1866
1867 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1868 {
1869         sched_clock_irqtime = 1;
1870 }
1871
1872 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1873 {
1874         sched_clock_irqtime = 0;
1875 }
1876
1877 #ifndef CONFIG_64BIT
1878 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1879
1880 static inline void irq_time_write_begin(void)
1881 {
1882         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1883         smp_wmb();
1884 }
1885
1886 static inline void irq_time_write_end(void)
1887 {
1888         smp_wmb();
1889         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1890 }
1891
1892 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1893 {
1894         u64 irq_time;
1895         unsigned seq;
1896
1897         do {
1898                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1899                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1900                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1901         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1902
1903         return irq_time;
1904 }
1905 #else /* CONFIG_64BIT */
1906 static inline void irq_time_write_begin(void)
1907 {
1908 }
1909
1910 static inline void irq_time_write_end(void)
1911 {
1912 }
1913
1914 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1915 {
1916         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1917 }
1918 #endif /* CONFIG_64BIT */
1919
1920 /*
1921  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1922  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1923  */
1924 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1925 {
1926         unsigned long flags;
1927         s64 delta;
1928         int cpu;
1929
1930         if (!sched_clock_irqtime)
1931                 return;
1932
1933         local_irq_save(flags);
1934
1935         cpu = smp_processor_id();
1936         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1937         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1938
1939         irq_time_write_begin();
1940         /*
1941          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1942          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1943          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1944          * that do not consume any time, but still wants to run.
1945          */
1946         if (hardirq_count())
1947                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1948         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1949                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1950
1951         irq_time_write_end();
1952         local_irq_restore(flags);
1953 }
1954 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1955
1956 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1957 {
1958         s64 irq_delta;
1959
1960         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1961
1962         /*
1963          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1964          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1965          * {soft,}irq region.
1966          *
1967          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1968          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1969          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1970          * monotonic.
1971          *
1972          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1973          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1974          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1975          * atomic ops.
1976          */
1977         if (irq_delta > delta)
1978                 irq_delta = delta;
1979
1980         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1981         delta -= irq_delta;
1982         rq->clock_task += delta;
1983
1984         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1985                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1986 }
1987
1988 static int irqtime_account_hi_update(void)
1989 {
1990         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1991         unsigned long flags;
1992         u64 latest_ns;
1993         int ret = 0;
1994
1995         local_irq_save(flags);
1996         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1997         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1998                 ret = 1;
1999         local_irq_restore(flags);
2000         return ret;
2001 }
2002
2003 static int irqtime_account_si_update(void)
2004 {
2005         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2006         unsigned long flags;
2007         u64 latest_ns;
2008         int ret = 0;
2009
2010         local_irq_save(flags);
2011         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2012         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2013                 ret = 1;
2014         local_irq_restore(flags);
2015         return ret;
2016 }
2017
2018 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2019
2020 #define sched_clock_irqtime     (0)
2021
2022 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2023 {
2024         rq->clock_task += delta;
2025 }
2026
2027 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2028
2029 #include "sched_idletask.c"
2030 #include "sched_fair.c"
2031 #include "sched_rt.c"
2032 #include "sched_autogroup.c"
2033 #include "sched_stoptask.c"
2034 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2035 # include "sched_debug.c"
2036 #endif
2037
2038 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2039 {
2040         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2041         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2042
2043         if (stop) {
2044                 /*
2045                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2046                  * userspace knows about and won't get confused about.
2047                  *
2048                  * Also, it will make PI more or less work without too
2049                  * much confusion -- but then, stop work should not
2050                  * rely on PI working anyway.
2051                  */
2052                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2053
2054                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2055         }
2056
2057         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2058
2059         if (old_stop) {
2060                 /*
2061                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2062                  * it can die in pieces.
2063                  */
2064                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2065         }
2066 }
2067
2068 /*
2069  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2070  */
2071 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2072 {
2073         return p->static_prio;
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2078  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2079  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2080  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2081  * estimator recalculates.
2082  */
2083 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2084 {
2085         int prio;
2086
2087         if (task_has_rt_policy(p))
2088                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2089         else
2090                 prio = __normal_prio(p);
2091         return prio;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2096  * taken into account by the scheduler. This value might
2097  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2098  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2099  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2100  */
2101 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2102 {
2103         p->normal_prio = normal_prio(p);
2104         /*
2105          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2106          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2107          * to the normal priority:
2108          */
2109         if (!rt_prio(p->prio))
2110                 return p->normal_prio;
2111         return p->prio;
2112 }
2113
2114 /**
2115  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2116  * @p: the task in question.
2117  */
2118 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2119 {
2120         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2121 }
2122
2123 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2124                                        const struct sched_class *prev_class,
2125                                        int oldprio)
2126 {
2127         if (prev_class != p->sched_class) {
2128                 if (prev_class->switched_from)
2129                         prev_class->switched_from(rq, p);
2130                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2131         } else if (oldprio != p->prio)
2132                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2133 }
2134
2135 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2136 {
2137         const struct sched_class *class;
2138
2139         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2140                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2141         } else {
2142                 for_each_class(class) {
2143                         if (class == rq->curr->sched_class)
2144                                 break;
2145                         if (class == p->sched_class) {
2146                                 resched_task(rq->curr);
2147                                 break;
2148                         }
2149                 }
2150         }
2151
2152         /*
2153          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2154          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2155          */
2156         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2157                 rq->skip_clock_update = 1;
2158 }
2159
2160 #ifdef CONFIG_SMP
2161 /*
2162  * Is this task likely cache-hot:
2163  */
2164 static int
2165 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2166 {
2167         s64 delta;
2168
2169         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2170                 return 0;
2171
2172         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2173                 return 0;
2174
2175         /*
2176          * Buddy candidates are cache hot:
2177          */
2178         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2179                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2180                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2181                 return 1;
2182
2183         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2184                 return 1;
2185         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2186                 return 0;
2187
2188         delta = now - p->se.exec_start;
2189
2190         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2191 }
2192
2193 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2194 {
2195 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2196         /*
2197          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2198          * ttwu() will sort out the placement.
2199          */
2200         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2201                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2202
2203 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2204         /*
2205          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2206          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2207          *
2208          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2209          * see set_task_rq().
2210          *
2211          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2212          * task_rq_lock().
2213          */
2214         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2215                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2216 #endif
2217 #endif
2218
2219         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2220
2221         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2222                 p->se.nr_migrations++;
2223                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2224         }
2225
2226         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2227 }
2228
2229 struct migration_arg {
2230         struct task_struct *task;
2231         int dest_cpu;
2232 };
2233
2234 static int migration_cpu_stop(void *data);
2235
2236 /*
2237  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2238  *
2239  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2240  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2241  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2242  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2243  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2244  * @p has remained unscheduled the whole time.
2245  *
2246  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2247  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2248  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2249  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2250  * waiting to become inactive.
2251  */
2252 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2253 {
2254         unsigned long flags;
2255         int running, on_rq;
2256         unsigned long ncsw;
2257         struct rq *rq;
2258
2259         for (;;) {
2260                 /*
2261                  * We do the initial early heuristics without holding
2262                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2263                  * the runqueue lock when things look like they will
2264                  * work out!
2265                  */
2266                 rq = task_rq(p);
2267
2268                 /*
2269                  * If the task is actively running on another CPU
2270                  * still, just relax and busy-wait without holding
2271                  * any locks.
2272                  *
2273                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2274                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2275                  * But we don't care, since "task_running()" will
2276                  * return false if the runqueue has changed and p
2277                  * is actually now running somewhere else!
2278                  */
2279                 while (task_running(rq, p)) {
2280                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2281                                 return 0;
2282                         cpu_relax();
2283                 }
2284
2285                 /*
2286                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2287                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2288                  * just go back and repeat.
2289                  */
2290                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2291                 trace_sched_wait_task(p);
2292                 running = task_running(rq, p);
2293                 on_rq = p->on_rq;
2294                 ncsw = 0;
2295                 if (!match_state || p->state == match_state)
2296                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2297                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2298
2299                 /*
2300                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2301                  */
2302                 if (unlikely(!ncsw))
2303                         break;
2304
2305                 /*
2306                  * Was it really running after all now that we
2307                  * checked with the proper locks actually held?
2308                  *
2309                  * Oops. Go back and try again..
2310                  */
2311                 if (unlikely(running)) {
2312                         cpu_relax();
2313                         continue;
2314                 }
2315
2316                 /*
2317                  * It's not enough that it's not actively running,
2318                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2319                  * preempted!
2320                  *
2321                  * So if it was still runnable (but just not actively
2322                  * running right now), it's preempted, and we should
2323                  * yield - it could be a while.
2324                  */
2325                 if (unlikely(on_rq)) {
2326                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2327
2328                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2329                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2330                         continue;
2331                 }
2332
2333                 /*
2334                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2335                  * runnable, which means that it will never become
2336                  * running in the future either. We're all done!
2337                  */
2338                 break;
2339         }
2340
2341         return ncsw;
2342 }
2343
2344 /***
2345  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2346  * @p: the to-be-kicked thread
2347  *
2348  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2349  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2350  *
2351  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2352  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2353  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2354  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2355  * achieved as well.
2356  */
2357 void kick_process(struct task_struct *p)
2358 {
2359         int cpu;
2360
2361         preempt_disable();
2362         cpu = task_cpu(p);
2363         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2364                 smp_send_reschedule(cpu);
2365         preempt_enable();
2366 }
2367 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2368 #endif /* CONFIG_SMP */
2369
2370 #ifdef CONFIG_SMP
2371 /*
2372  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2373  */
2374 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2375 {
2376         int dest_cpu;
2377         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2378
2379         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2380         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2381                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2382                         return dest_cpu;
2383
2384         /* Any allowed, online CPU? */
2385         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2386         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2387                 return dest_cpu;
2388
2389         /* No more Mr. Nice Guy. */
2390         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2391         /*
2392          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2393          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2394          * leave kernel.
2395          */
2396         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2397                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2398                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2399         }
2400
2401         return dest_cpu;
2402 }
2403
2404 /*
2405  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2406  */
2407 static inline
2408 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2409 {
2410         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2411
2412         /*
2413          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2414          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2415          * cpu.
2416          *
2417          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2418          *
2419          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2420          *   not worry about this generic constraint ]
2421          */
2422         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2423                      !cpu_online(cpu)))
2424                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2425
2426         return cpu;
2427 }
2428
2429 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2430 {
2431         s64 diff = sample - *avg;
2432         *avg += diff >> 3;
2433 }
2434 #endif
2435
2436 static void
2437 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2438 {
2439 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2440         struct rq *rq = this_rq();
2441
2442 #ifdef CONFIG_SMP
2443         int this_cpu = smp_processor_id();
2444
2445         if (cpu == this_cpu) {
2446                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2447                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2448         } else {
2449                 struct sched_domain *sd;
2450
2451                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2452                 rcu_read_lock();
2453                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2454                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2455                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2456                                 break;
2457                         }
2458                 }
2459                 rcu_read_unlock();
2460         }
2461
2462         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2463                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2464
2465 #endif /* CONFIG_SMP */
2466
2467         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2468         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2469
2470         if (wake_flags & WF_SYNC)
2471                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2472
2473 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2474 }
2475
2476 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2477 {
2478         activate_task(rq, p, en_flags);
2479         p->on_rq = 1;
2480
2481         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2482         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2483                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2488  */
2489 static void
2490 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2491 {
2492         trace_sched_wakeup(p, true);
2493         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2494
2495         p->state = TASK_RUNNING;
2496 #ifdef CONFIG_SMP
2497         if (p->sched_class->task_woken)
2498                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2499
2500         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2501                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2502                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2503
2504                 if (delta > max)
2505                         rq->avg_idle = max;
2506                 else
2507                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2508                 rq->idle_stamp = 0;
2509         }
2510 #endif
2511 }
2512
2513 static void
2514 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2515 {
2516 #ifdef CONFIG_SMP
2517         if (p->sched_contributes_to_load)
2518                 rq->nr_uninterruptible--;
2519 #endif
2520
2521         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2522         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2523 }
2524
2525 /*
2526  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2527  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2528  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2529  * the task is still ->on_rq.
2530  */
2531 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2532 {
2533         struct rq *rq;
2534         int ret = 0;
2535
2536         rq = __task_rq_lock(p);
2537         if (p->on_rq) {
2538                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2539                 ret = 1;
2540         }
2541         __task_rq_unlock(rq);
2542
2543         return ret;
2544 }
2545
2546 #ifdef CONFIG_SMP
2547 static void sched_ttwu_do_pending(struct task_struct *list)
2548 {
2549         struct rq *rq = this_rq();
2550
2551         raw_spin_lock(&rq->lock);
2552
2553         while (list) {
2554                 struct task_struct *p = list;
2555                 list = list->wake_entry;
2556                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2557         }
2558
2559         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2560 }
2561
2562 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2563
2564 static void sched_ttwu_pending(void)
2565 {
2566         struct rq *rq = this_rq();
2567         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2568
2569         if (!list)
2570                 return;
2571
2572         sched_ttwu_do_pending(list);
2573 }
2574
2575 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2576
2577 void scheduler_ipi(void)
2578 {
2579         struct rq *rq = this_rq();
2580         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2581
2582         if (!list)
2583                 return;
2584
2585         /*
2586          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2587          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2588          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2589          * we do call them.
2590          *
2591          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2592          * properly.
2593          *
2594          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2595          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2596          * somewhat pessimize the simple resched case.
2597          */
2598         irq_enter();
2599         sched_ttwu_do_pending(list);
2600         irq_exit();
2601 }
2602
2603 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2604 {
2605         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2606         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2607
2608         for (;;) {
2609                 struct task_struct *old = next;
2610
2611                 p->wake_entry = next;
2612                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2613                 if (next == old)
2614                         break;
2615         }
2616
2617         if (!next)
2618                 smp_send_reschedule(cpu);
2619 }
2620
2621 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2622 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2623 {
2624         struct rq *rq;
2625         int ret = 0;
2626
2627         rq = __task_rq_lock(p);
2628         if (p->on_cpu) {
2629                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2630                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2631                 ret = 1;
2632         }
2633         __task_rq_unlock(rq);
2634
2635         return ret;
2636
2637 }
2638 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2639 #endif /* CONFIG_SMP */
2640
2641 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2642 {
2643         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2644
2645 #if defined(CONFIG_SMP)
2646         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2647                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2648                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2649                 return;
2650         }
2651 #endif
2652
2653         raw_spin_lock(&rq->lock);
2654         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2655         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2656 }
2657
2658 /**
2659  * try_to_wake_up - wake up a thread
2660  * @p: the thread to be awakened
2661  * @state: the mask of task states that can be woken
2662  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2663  *
2664  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2665  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2666  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2667  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2668  * runnable without the overhead of this.
2669  *
2670  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2671  * or @state didn't match @p's state.
2672  */
2673 static int
2674 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2675 {
2676         unsigned long flags;
2677         int cpu, success = 0;
2678
2679         smp_wmb();
2680         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2681         if (!(p->state & state))
2682                 goto out;
2683
2684         success = 1; /* we're going to change ->state */
2685         cpu = task_cpu(p);
2686
2687         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2688                 goto stat;
2689
2690 #ifdef CONFIG_SMP
2691         /*
2692          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2693          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2694          */
2695         while (p->on_cpu) {
2696 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2697                 /*
2698                  * In case the architecture enables interrupts in
2699                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2700                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2701                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2702                  * remote wakeup.
2703                  */
2704                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2705                         goto stat;
2706 #else
2707                 cpu_relax();
2708 #endif
2709         }
2710         /*
2711          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2712          */
2713         smp_rmb();
2714
2715         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2716         p->state = TASK_WAKING;
2717
2718         if (p->sched_class->task_waking)
2719                 p->sched_class->task_waking(p);
2720
2721         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2722         if (task_cpu(p) != cpu) {
2723                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2724                 set_task_cpu(p, cpu);
2725         }
2726 #endif /* CONFIG_SMP */
2727
2728         ttwu_queue(p, cpu);
2729 stat:
2730         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2731 out:
2732         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2733
2734         return success;
2735 }
2736
2737 /**
2738  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2739  * @p: the thread to be awakened
2740  *
2741  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2742  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2743  * the current task.
2744  */
2745 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2746 {
2747         struct rq *rq = task_rq(p);
2748
2749         BUG_ON(rq != this_rq());
2750         BUG_ON(p == current);
2751         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2752
2753         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2754                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2755                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2756                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2757         }
2758
2759         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2760                 goto out;
2761
2762         if (!p->on_rq)
2763                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2764
2765         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2766         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2767 out:
2768         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2769 }
2770
2771 /**
2772  * wake_up_process - Wake up a specific process
2773  * @p: The process to be woken up.
2774  *
2775  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2776  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2777  * running.
2778  *
2779  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2780  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2781  */
2782 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2783 {
2784         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2785 }
2786 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2787
2788 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2789 {
2790         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2791 }
2792
2793 /*
2794  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2795  * p is forked by current.
2796  *
2797  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2798  */
2799 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2800 {
2801         p->on_rq                        = 0;
2802
2803         p->se.on_rq                     = 0;
2804         p->se.exec_start                = 0;
2805         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2806         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2807         p->se.nr_migrations             = 0;
2808         p->se.vruntime                  = 0;
2809         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2810
2811 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2812         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2813 #endif
2814
2815         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2816
2817 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2818         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2819 #endif
2820 }
2821
2822 /*
2823  * fork()/clone()-time setup:
2824  */
2825 void sched_fork(struct task_struct *p)
2826 {
2827         unsigned long flags;
2828         int cpu = get_cpu();
2829
2830         __sched_fork(p);
2831         /*
2832          * We mark the process as running here. This guarantees that
2833          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2834          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2835          */
2836         p->state = TASK_RUNNING;
2837
2838         /*
2839          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2840          */
2841         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2842                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2843                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2844                         p->normal_prio = p->static_prio;
2845                 }
2846
2847                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2848                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2849                         p->normal_prio = p->static_prio;
2850                         set_load_weight(p);
2851                 }
2852
2853                 /*
2854                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2855                  * fulfilled its duty:
2856                  */
2857                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2858         }
2859
2860         /*
2861          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2862          */
2863         p->prio = current->normal_prio;
2864
2865         if (!rt_prio(p->prio))
2866                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2867
2868         if (p->sched_class->task_fork)
2869                 p->sched_class->task_fork(p);
2870
2871         /*
2872          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2873          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2874          * is ran before sched_fork().
2875          *
2876          * Silence PROVE_RCU.
2877          */
2878         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2879         set_task_cpu(p, cpu);
2880         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2881
2882 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2883         if (likely(sched_info_on()))
2884                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2885 #endif
2886 #if defined(CONFIG_SMP)
2887         p->on_cpu = 0;
2888 #endif
2889 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2890         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2891         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2892 #endif
2893 #ifdef CONFIG_SMP
2894         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2895 #endif
2896
2897         put_cpu();
2898 }
2899
2900 /*
2901  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2902  *
2903  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2904  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2905  * on the runqueue and wakes it.
2906  */
2907 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2908 {
2909         unsigned long flags;
2910         struct rq *rq;
2911
2912         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2913 #ifdef CONFIG_SMP
2914         /*
2915          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2916          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2917          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2918          */
2919         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2920 #endif
2921
2922         rq = __task_rq_lock(p);
2923         activate_task(rq, p, 0);
2924         p->on_rq = 1;
2925         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2926         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2927 #ifdef CONFIG_SMP
2928         if (p->sched_class->task_woken)
2929                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2930 #endif
2931         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2932 }
2933
2934 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2935
2936 /**
2937  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2938  * @notifier: notifier struct to register
2939  */
2940 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2941 {
2942         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2943 }
2944 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2945
2946 /**
2947  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2948  * @notifier: notifier struct to unregister
2949  *
2950  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2951  */
2952 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2953 {
2954         hlist_del(&notifier->link);
2955 }
2956 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2957
2958 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2959 {
2960         struct preempt_notifier *notifier;
2961         struct hlist_node *node;
2962
2963         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2964                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2965 }
2966
2967 static void
2968 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2969                                  struct task_struct *next)
2970 {
2971         struct preempt_notifier *notifier;
2972         struct hlist_node *node;
2973
2974         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2975                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2976 }
2977
2978 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2979
2980 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2981 {
2982 }
2983
2984 static void
2985 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2986                                  struct task_struct *next)
2987 {
2988 }
2989
2990 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2991
2992 /**
2993  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2994  * @rq: the runqueue preparing to switch
2995  * @prev: the current task that is being switched out
2996  * @next: the task we are going to switch to.
2997  *
2998  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2999  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3000  * switch.
3001  *
3002  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3003  * hooks.
3004  */
3005 static inline void
3006 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3007                     struct task_struct *next)
3008 {
3009         sched_info_switch(prev, next);
3010         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3011         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3012         prepare_lock_switch(rq, next);
3013         prepare_arch_switch(next);
3014         trace_sched_switch(prev, next);
3015 }
3016
3017 /**
3018  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3019  * @rq: runqueue associated with task-switch
3020  * @prev: the thread we just switched away from.
3021  *
3022  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3023  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3024  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3025  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3026  *
3027  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3028  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3029  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3030  * details.)
3031  */
3032 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3033         __releases(rq->lock)
3034 {
3035         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3036         long prev_state;
3037
3038         rq->prev_mm = NULL;
3039
3040         /*
3041          * A task struct has one reference for the use as "current".
3042          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3043          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3044          * the scheduled task must drop that reference.
3045          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3046          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3047          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3048          * be dropped twice.
3049          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3050          */
3051         prev_state = prev->state;
3052         finish_arch_switch(prev);
3053 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3054         local_irq_disable();
3055 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3056         perf_event_task_sched_in(current);
3057 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3058         local_irq_enable();
3059 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3060         finish_lock_switch(rq, prev);
3061
3062         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3063         if (mm)
3064                 mmdrop(mm);
3065         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3066                 /*
3067                  * Remove function-return probe instances associated with this
3068                  * task and put them back on the free list.
3069                  */
3070                 kprobe_flush_task(prev);
3071                 put_task_struct(prev);
3072         }
3073 }
3074
3075 #ifdef CONFIG_SMP
3076
3077 /* assumes rq->lock is held */
3078 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3079 {
3080         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3081                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3082 }
3083
3084 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3085 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3086 {
3087         if (rq->post_schedule) {
3088                 unsigned long flags;
3089
3090                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3091                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3092                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3093                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3094
3095                 rq->post_schedule = 0;
3096         }
3097 }
3098
3099 #else
3100
3101 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3102 {
3103 }
3104
3105 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3106 {
3107 }
3108
3109 #endif
3110
3111 /**
3112  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3113  * @prev: the thread we just switched away from.
3114  */
3115 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3116         __releases(rq->lock)
3117 {
3118         struct rq *rq = this_rq();
3119
3120         finish_task_switch(rq, prev);
3121
3122         /*
3123          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3124          * task_switch?
3125          */
3126         post_schedule(rq);
3127
3128 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3129         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3130         preempt_enable();
3131 #endif
3132         if (current->set_child_tid)
3133                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3134 }
3135
3136 /*
3137  * context_switch - switch to the new MM and the new
3138  * thread's register state.
3139  */
3140 static inline void
3141 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3142                struct task_struct *next)
3143 {
3144         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3145
3146         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3147
3148         mm = next->mm;
3149         oldmm = prev->active_mm;
3150         /*
3151          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3152          * combine the page table reload and the switch backend into
3153          * one hypercall.
3154          */
3155         arch_start_context_switch(prev);
3156
3157         if (!mm) {
3158                 next->active_mm = oldmm;
3159                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3160                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3161         } else
3162                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3163
3164         if (!prev->mm) {
3165                 prev->active_mm = NULL;
3166                 rq->prev_mm = oldmm;
3167         }
3168         /*
3169          * Since the runqueue lock will be released by the next
3170          * task (which is an invalid locking op but in the case
3171          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3172          * do an early lockdep release here:
3173          */
3174 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3175         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3176 #endif
3177
3178         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3179         switch_to(prev, next, prev);
3180
3181         barrier();
3182         /*
3183          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3184          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3185          * frame will be invalid.
3186          */
3187         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3188 }
3189
3190 /*
3191  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3192  *
3193  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3194  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3195  * number of context switches performed since bootup.
3196  */
3197 unsigned long nr_running(void)
3198 {
3199         unsigned long i, sum = 0;
3200
3201         for_each_online_cpu(i)
3202                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3203
3204         return sum;
3205 }
3206
3207 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3208 {
3209         unsigned long i, sum = 0;
3210
3211         for_each_possible_cpu(i)
3212                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3213
3214         /*
3215          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3216          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3217          */
3218         if (unlikely((long)sum < 0))
3219                 sum = 0;
3220
3221         return sum;
3222 }
3223
3224 unsigned long long nr_context_switches(void)
3225 {
3226         int i;
3227         unsigned long long sum = 0;
3228
3229         for_each_possible_cpu(i)
3230                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3231
3232         return sum;
3233 }
3234
3235 unsigned long nr_iowait(void)
3236 {
3237         unsigned long i, sum = 0;
3238
3239         for_each_possible_cpu(i)
3240                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3241
3242         return sum;
3243 }
3244
3245 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3246 {
3247         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3248         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3249 }
3250
3251 unsigned long this_cpu_load(void)
3252 {
3253         struct rq *this = this_rq();
3254         return this->cpu_load[0];
3255 }
3256
3257
3258 /* Variables and functions for calc_load */
3259 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3260 static unsigned long calc_load_update;
3261 unsigned long avenrun[3];
3262 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3263
3264 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3265 {
3266         long nr_active, delta = 0;
3267
3268         nr_active = this_rq->nr_running;
3269         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3270
3271         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3272                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3273                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3274         }
3275
3276         return delta;
3277 }
3278
3279 static unsigned long
3280 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3281 {
3282         load *= exp;
3283         load += active * (FIXED_1 - exp);
3284         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3285         return load >> FSHIFT;
3286 }
3287
3288 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3289 /*
3290  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3291  *
3292  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3293  */
3294 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3295
3296 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3297 {
3298         long delta;
3299
3300         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3301         if (delta)
3302                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3303 }
3304
3305 static long calc_load_fold_idle(void)
3306 {
3307         long delta = 0;
3308
3309         /*
3310          * Its got a race, we don't care...
3311          */
3312         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3313                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3314
3315         return delta;
3316 }
3317
3318 /**
3319  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3320  *
3321  * @x:         base of the power
3322  * @frac_bits: fractional bits of @x
3323  * @n:         power to raise @x to.
3324  *
3325  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3326  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3327  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3328  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3329  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3330  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3331  * vector.
3332  */
3333 static unsigned long
3334 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3335 {
3336         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3337
3338         if (n) for (;;) {
3339                 if (n & 1) {
3340                         result *= x;
3341                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3342                         result >>= frac_bits;
3343                 }
3344                 n >>= 1;
3345                 if (!n)
3346                         break;
3347                 x *= x;
3348                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3349                 x >>= frac_bits;
3350         }
3351
3352         return result;
3353 }
3354
3355 /*
3356  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3357  *
3358  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3359  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3360  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3361  *
3362  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3363  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3364  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3365  *
3366  *  ...
3367  *
3368  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3369  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3370  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3371  *
3372  * [1] application of the geometric series:
3373  *
3374  *              n         1 - x^(n+1)
3375  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3376  *             i=0          1 - x
3377  */
3378 static unsigned long
3379 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3380             unsigned long active, unsigned int n)
3381 {
3382
3383         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3384 }
3385
3386 /*
3387  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3388  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3389  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3390  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3391  *
3392  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3393  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3394  */
3395 static void calc_global_nohz(void)
3396 {
3397         long delta, active, n;
3398
3399         /*
3400          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3401          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3402          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3403          * due to NO_HZ.
3404          */
3405         delta = calc_load_fold_idle();
3406         if (delta)
3407                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3408
3409         /*
3410          * It could be the one fold was all it took, we done!
3411          */
3412         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3413                 return;
3414
3415         /*
3416          * Catch-up, fold however many we are behind still
3417          */
3418         delta = jiffies - calc_load_update - 10;
3419         n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
3420
3421         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3422         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3423
3424         avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3425         avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3426         avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3427
3428         calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3429 }
3430 #else
3431 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3432 {
3433 }
3434
3435 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3436 {
3437         return 0;
3438 }
3439
3440 static void calc_global_nohz(void)
3441 {
3442 }
3443 #endif
3444
3445 /**
3446  * get_avenrun - get the load average array
3447  * @loads:      pointer to dest load array
3448  * @offset:     offset to add
3449  * @shift:      shift count to shift the result left
3450  *
3451  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3452  */
3453 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3454 {
3455         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3456         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3457         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3458 }
3459
3460 /*
3461  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3462  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3463  */
3464 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3465 {
3466         long active;
3467
3468         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3469                 return;
3470
3471         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3472         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3473
3474         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3475         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3476         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3477
3478         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3479
3480         /*
3481          * Account one period with whatever state we found before
3482          * folding in the nohz state and ageing the entire idle period.
3483          *
3484          * This avoids loosing a sample when we go idle between
3485          * calc_load_account_active() (10 ticks ago) and now and thus
3486          * under-accounting.
3487          */
3488         calc_global_nohz();
3489 }
3490
3491 /*
3492  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3493  * active count.
3494  */
3495 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3496 {
3497         long delta;
3498
3499         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3500                 return;
3501
3502         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3503         delta += calc_load_fold_idle();
3504         if (delta)
3505                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3506
3507         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3508 }
3509
3510 /*
3511  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3512  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3513  *
3514  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3515  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3516  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3517  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3518  *
3519  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3520  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3521  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3522  *
3523  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3524  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3525  * particular idx is approximated to be zero.
3526  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3527  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3528  * based on 128 point scale.
3529  * Example:
3530  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3531  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3532  *
3533  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3534  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3535  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3536  */
3537 #define DEGRADE_SHIFT           7
3538 static const unsigned char
3539                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3540 static const unsigned char
3541                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3542                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3543                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3544                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3545                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3546                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3547
3548 /*
3549  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3550  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3551  * adding any new load.
3552  */
3553 static unsigned long
3554 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3555 {
3556         int j = 0;
3557
3558         if (!missed_updates)
3559                 return load;
3560
3561         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3562                 return 0;
3563
3564         if (idx == 1)
3565                 return load >> missed_updates;
3566
3567         while (missed_updates) {
3568                 if (missed_updates % 2)
3569                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3570
3571                 missed_updates >>= 1;
3572                 j++;
3573         }
3574         return load;
3575 }
3576
3577 /*
3578  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3579  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3580  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3581  */
3582 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3583 {
3584         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3585         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3586         unsigned long pending_updates;
3587         int i, scale;
3588
3589         this_rq->nr_load_updates++;
3590
3591         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3592         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3593                 return;
3594
3595         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3596         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3597
3598         /* Update our load: */
3599         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3600         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3601                 unsigned long old_load, new_load;
3602
3603                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3604
3605                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3606                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3607                 new_load = this_load;
3608                 /*
3609                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3610                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3611                  * example.
3612                  */
3613                 if (new_load > old_load)
3614                         new_load += scale - 1;
3615
3616                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3617         }
3618
3619         sched_avg_update(this_rq);
3620 }
3621
3622 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3623 {
3624         update_cpu_load(this_rq);
3625
3626         calc_load_account_active(this_rq);
3627 }
3628
3629 #ifdef CONFIG_SMP
3630
3631 /*
3632  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3633  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3634  */
3635 void sched_exec(void)
3636 {
3637         struct task_struct *p = current;
3638         unsigned long flags;
3639         int dest_cpu;
3640
3641         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3642         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3643         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3644                 goto unlock;
3645
3646         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3647                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3648
3649                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3650                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3651                 return;
3652         }
3653 unlock:
3654         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3655 }
3656
3657 #endif
3658
3659 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3660
3661 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3662
3663 /*
3664  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3665  * @p in case that task is currently running.
3666  *
3667  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3668  */
3669 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3670 {
3671         u64 ns = 0;
3672
3673         if (task_current(rq, p)) {
3674                 update_rq_clock(rq);
3675                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3676                 if ((s64)ns < 0)
3677                         ns = 0;
3678         }
3679
3680         return ns;
3681 }
3682
3683 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3684 {
3685         unsigned long flags;
3686         struct rq *rq;
3687         u64 ns = 0;
3688
3689         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3690         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3691         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3692
3693         return ns;
3694 }
3695
3696 /*
3697  * Return accounted runtime for the task.
3698  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3699  * pending runtime that have not been accounted yet.
3700  */
3701 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3702 {
3703         unsigned long flags;
3704         struct rq *rq;
3705         u64 ns = 0;
3706
3707         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3708         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3709         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3710
3711         return ns;
3712 }
3713
3714 /*
3715  * Account user cpu time to a process.
3716  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3717  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3718  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3719  */
3720 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3721                        cputime_t cputime_scaled)
3722 {
3723         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3724         cputime64_t tmp;
3725
3726         /* Add user time to process. */
3727         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3728         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3729         account_group_user_time(p, cputime);
3730
3731         /* Add user time to cpustat. */
3732         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3733         if (TASK_NICE(p) > 0)
3734                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3735         else
3736                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3737
3738         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3739         /* Account for user time used */
3740         acct_update_integrals(p);
3741 }
3742
3743 /*
3744  * Account guest cpu time to a process.
3745  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3746  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3747  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3748  */
3749 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3750                                cputime_t cputime_scaled)
3751 {
3752         cputime64_t tmp;
3753         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3754
3755         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3756
3757         /* Add guest time to process. */
3758         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3759         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3760         account_group_user_time(p, cputime);
3761         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3762
3763         /* Add guest time to cpustat. */
3764         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3765                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3766                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3767         } else {
3768                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3769                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3770         }
3771 }
3772
3773 /*
3774  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3775  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3776  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3777  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3778  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3779  */
3780 static inline
3781 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3782                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3783 {
3784         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3785
3786         /* Add system time to process. */
3787         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3788         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3789         account_group_system_time(p, cputime);
3790
3791         /* Add system time to cpustat. */
3792         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3793         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3794
3795         /* Account for system time used */
3796         acct_update_integrals(p);
3797 }
3798
3799 /*
3800  * Account system cpu time to a process.
3801  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3802  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3803  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3804  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3805  */
3806 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3807                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3808 {
3809         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3810         cputime64_t *target_cputime64;
3811
3812         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3813                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3814                 return;
3815         }
3816
3817         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3818                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3819         else if (in_serving_softirq())
3820                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3821         else
3822                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3823
3824         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3825 }
3826
3827 /*
3828  * Account for involuntary wait time.
3829  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3830  */
3831 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3832 {
3833         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3834         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3835
3836         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3837 }
3838
3839 /*
3840  * Account for idle time.
3841  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3842  */
3843 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3844 {
3845         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3846         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3847         struct rq *rq = this_rq();
3848
3849         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3850                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3851         else
3852                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3853 }
3854
3855 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3856
3857 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3858 /*
3859  * Account a tick to a process and cpustat
3860  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3861  * @user_tick: is the tick from userspace
3862  * @rq: the pointer to rq
3863  *
3864  * Tick demultiplexing follows the order
3865  * - pending hardirq update
3866  * - pending softirq update
3867  * - user_time
3868  * - idle_time
3869  * - system time
3870  *   - check for guest_time
3871  *   - else account as system_time
3872  *
3873  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3874  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3875  * opportunity to update it solely in system time.
3876  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3877  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3878  */
3879 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3880                                                 struct rq *rq)
3881 {
3882         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3883         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3884         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3885
3886         if (irqtime_account_hi_update()) {
3887                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3888         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3889                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3890         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3891                 /*
3892                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3893                  * So, we have to handle it separately here.
3894                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3895                  */
3896                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3897                                         &cpustat->softirq);
3898         } else if (user_tick) {
3899                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3900         } else if (p == rq->idle) {
3901                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3902         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3903                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3904         } else {
3905                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3906                                         &cpustat->system);
3907         }
3908 }
3909
3910 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3911 {
3912         int i;
3913         struct rq *rq = this_rq();
3914
3915         for (i = 0; i < ticks; i++)
3916                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3917 }
3918 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3919 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3920 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3921                                                 struct rq *rq) {}
3922 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3923
3924 /*
3925  * Account a single tick of cpu time.
3926  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3927  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3928  */
3929 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3930 {
3931         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3932         struct rq *rq = this_rq();
3933
3934         if (sched_clock_irqtime) {
3935                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3936                 return;
3937         }
3938
3939         if (user_tick)
3940                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3941         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3942                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3943                                     one_jiffy_scaled);
3944         else
3945                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3946 }
3947
3948 /*
3949  * Account multiple ticks of steal time.
3950  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3951  * @ticks: number of stolen ticks
3952  */
3953 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3954 {
3955         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3956 }
3957
3958 /*
3959  * Account multiple ticks of idle time.
3960  * @ticks: number of stolen ticks
3961  */
3962 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3963 {
3964
3965         if (sched_clock_irqtime) {
3966                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3967                 return;
3968         }
3969
3970         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3971 }
3972
3973 #endif
3974
3975 /*
3976  * Use precise platform statistics if available:
3977  */
3978 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3979 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3980 {
3981         *ut = p->utime;
3982         *st = p->stime;
3983 }
3984
3985 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3986 {
3987         struct task_cputime cputime;
3988
3989         thread_group_cputime(p, &cputime);
3990
3991         *ut = cputime.utime;
3992         *st = cputime.stime;
3993 }
3994 #else
3995
3996 #ifndef nsecs_to_cputime
3997 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3998 #endif
3999
4000 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4001 {
4002         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4003
4004         /*
4005          * Use CFS's precise accounting:
4006          */
4007         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4008
4009         if (total) {
4010                 u64 temp = rtime;
4011
4012                 temp *= utime;
4013                 do_div(temp, total);
4014                 utime = (cputime_t)temp;
4015         } else
4016                 utime = rtime;
4017
4018         /*
4019          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4020          */
4021         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4022         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4023
4024         *ut = p->prev_utime;
4025         *st = p->prev_stime;
4026 }
4027
4028 /*
4029  * Must be called with siglock held.
4030  */
4031 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4032 {
4033         struct signal_struct *sig = p->signal;
4034         struct task_cputime cputime;
4035         cputime_t rtime, utime, total;
4036
4037         thread_group_cputime(p, &cputime);
4038
4039         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4040         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4041
4042         if (total) {
4043                 u64 temp = rtime;
4044
4045                 temp *= cputime.utime;
4046                 do_div(temp, total);
4047                 utime = (cputime_t)temp;
4048         } else
4049                 utime = rtime;
4050
4051         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4052         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4053                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4054
4055         *ut = sig->prev_utime;
4056         *st = sig->prev_stime;
4057 }
4058 #endif
4059
4060 /*
4061  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4062  * We call it with interrupts disabled.
4063  */
4064 void scheduler_tick(void)
4065 {
4066         int cpu = smp_processor_id();
4067         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4068         struct task_struct *curr = rq->curr;
4069
4070         sched_clock_tick();
4071
4072         raw_spin_lock(&rq->lock);
4073         update_rq_clock(rq);
4074         update_cpu_load_active(rq);
4075         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4076         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4077
4078         perf_event_task_tick();
4079
4080 #ifdef CONFIG_SMP
4081         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4082         trigger_load_balance(rq, cpu);
4083 #endif
4084 }
4085
4086 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4087 {
4088         if (in_lock_functions(addr)) {
4089                 addr = CALLER_ADDR2;
4090                 if (in_lock_functions(addr))
4091                         addr = CALLER_ADDR3;
4092         }
4093         return addr;
4094 }
4095
4096 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4097                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4098
4099 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4100 {
4101 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4102         /*
4103          * Underflow?
4104          */
4105         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4106                 return;
4107 #endif
4108         preempt_count() += val;
4109 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4110         /*
4111          * Spinlock count overflowing soon?
4112          */
4113         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4114                                 PREEMPT_MASK - 10);
4115 #endif
4116         if (preempt_count() == val)
4117                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4118 }
4119 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4120
4121 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4122 {
4123 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4124         /*
4125          * Underflow?
4126          */
4127         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4128                 return;
4129         /*
4130          * Is the spinlock portion underflowing?
4131          */
4132         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4133                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4134                 return;
4135 #endif
4136
4137         if (preempt_count() == val)
4138                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4139         preempt_count() -= val;
4140 }
4141 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4142
4143 #endif
4144
4145 /*
4146  * Print scheduling while atomic bug:
4147  */
4148 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4149 {
4150         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4151
4152         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4153                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4154
4155         debug_show_held_locks(prev);
4156         print_modules();
4157         if (irqs_disabled())
4158                 print_irqtrace_events(prev);
4159
4160         if (regs)
4161                 show_regs(regs);
4162         else
4163                 dump_stack();
4164 }
4165
4166 /*
4167  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4168  */
4169 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4170 {
4171         /*
4172          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4173          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4174          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4175          */
4176         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4177                 __schedule_bug(prev);
4178
4179         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4180
4181         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4182 }
4183
4184 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4185 {
4186         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4187                 update_rq_clock(rq);
4188         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4189 }
4190
4191 /*
4192  * Pick up the highest-prio task:
4193  */
4194 static inline struct task_struct *
4195 pick_next_task(struct rq *rq)
4196 {
4197         const struct sched_class *class;
4198         struct task_struct *p;
4199
4200         /*
4201          * Optimization: we know that if all tasks are in
4202          * the fair class we can call that function directly:
4203          */
4204         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4205                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4206                 if (likely(p))
4207                         return p;
4208         }
4209
4210         for_each_class(class) {
4211                 p = class->pick_next_task(rq);
4212                 if (p)
4213                         return p;
4214         }
4215
4216         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4217 }
4218
4219 /*
4220  * __schedule() is the main scheduler function.
4221  */
4222 static void __sched __schedule(void)
4223 {
4224         struct task_struct *prev, *next;
4225         unsigned long *switch_count;
4226         struct rq *rq;
4227         int cpu;
4228
4229 need_resched:
4230         preempt_disable();
4231         cpu = smp_processor_id();
4232         rq = cpu_rq(cpu);
4233         rcu_note_context_switch(cpu);
4234         prev = rq->curr;
4235
4236         schedule_debug(prev);
4237
4238         if (sched_feat(HRTICK))
4239                 hrtick_clear(rq);
4240
4241         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4242
4243         switch_count = &prev->nivcsw;
4244         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4245                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4246                         prev->state = TASK_RUNNING;
4247                 } else {
4248                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4249                         prev->on_rq = 0;
4250
4251                         /*
4252                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4253                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4254                          * concurrency.
4255                          */
4256                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4257                                 struct task_struct *to_wakeup;
4258
4259                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4260                                 if (to_wakeup)
4261                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4262                         }
4263                 }
4264                 switch_count = &prev->nvcsw;
4265         }
4266
4267         pre_schedule(rq, prev);
4268
4269         if (unlikely(!rq->nr_running))
4270                 idle_balance(cpu, rq);
4271
4272         put_prev_task(rq, prev);
4273         next = pick_next_task(rq);
4274         clear_tsk_need_resched(prev);
4275         rq->skip_clock_update = 0;
4276
4277         if (likely(prev != next)) {
4278                 rq->nr_switches++;
4279                 rq->curr = next;
4280                 ++*switch_count;
4281
4282                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4283                 /*
4284                  * The context switch have flipped the stack from under us
4285                  * and restored the local variables which were saved when
4286                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4287                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4288                  */
4289                 cpu = smp_processor_id();
4290                 rq = cpu_rq(cpu);
4291         } else
4292                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4293
4294         post_schedule(rq);
4295
4296         preempt_enable_no_resched();
4297         if (need_resched())
4298                 goto need_resched;
4299 }
4300
4301 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4302 {
4303         if (!tsk->state)
4304                 return;
4305         /*
4306          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4307          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4308          */
4309         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4310                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4311 }
4312
4313 asmlinkage void __sched schedule(void)
4314 {
4315         struct task_struct *tsk = current;
4316
4317         sched_submit_work(tsk);
4318         __schedule();
4319 }
4320 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4321
4322 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4323
4324 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4325 {
4326         bool ret = false;
4327
4328         rcu_read_lock();
4329         if (lock->owner != owner)
4330                 goto fail;
4331
4332         /*
4333          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4334          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4335          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4336          * ensures the memory stays valid.
4337          */
4338         barrier();
4339
4340         ret = owner->on_cpu;
4341 fail:
4342         rcu_read_unlock();
4343
4344         return ret;
4345 }
4346
4347 /*
4348  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4349  * access and not reliable.
4350  */
4351 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4352 {
4353         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4354                 return 0;
4355
4356         while (owner_running(lock, owner)) {
4357                 if (need_resched())
4358                         return 0;
4359
4360                 arch_mutex_cpu_relax();
4361         }
4362
4363         /*
4364          * If the owner changed to another task there is likely
4365          * heavy contention, stop spinning.
4366          */
4367         if (lock->owner)
4368                 return 0;
4369
4370         return 1;
4371 }
4372 #endif
4373
4374 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4375 /*
4376  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4377  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4378  * occur there and call schedule directly.
4379  */
4380 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4381 {
4382         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4383
4384         /*
4385          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4386          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4387          */
4388         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4389                 return;
4390
4391         do {
4392                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4393                 __schedule();
4394                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4395
4396                 /*
4397                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4398                  * between schedule and now.
4399                  */
4400                 barrier();
4401         } while (need_resched());
4402 }
4403 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4404
4405 /*
4406  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4407  * off of irq context.
4408  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4409  * protect us against recursive calling from irq.
4410  */
4411 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4412 {
4413         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4414
4415         /* Catch callers which need to be fixed */
4416         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4417
4418         do {
4419                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4420                 local_irq_enable();
4421                 __schedule();
4422                 local_irq_disable();
4423                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4424
4425                 /*
4426                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4427                  * between schedule and now.
4428                  */
4429                 barrier();
4430         } while (need_resched());
4431 }
4432
4433 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4434
4435 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4436                           void *key)
4437 {
4438         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4439 }
4440 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4441
4442 /*
4443  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4444  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4445  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4446  *
4447  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4448  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4449  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4450  */
4451 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4452                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4453 {
4454         wait_queue_t *curr, *next;
4455
4456         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4457                 unsigned flags = curr->flags;
4458
4459                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4460                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4461                         break;
4462         }
4463 }
4464
4465 /**
4466  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4467  * @q: the waitqueue
4468  * @mode: which threads
4469  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4470  * @key: is directly passed to the wakeup function
4471  *
4472  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4473  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4474  */
4475 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4476                         int nr_exclusive, void *key)
4477 {
4478         unsigned long flags;
4479
4480         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4481         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4482         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4483 }
4484 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4485
4486 /*
4487  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4488  */
4489 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4490 {
4491         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4492 }
4493 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4494
4495 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4496 {
4497         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4498 }
4499 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4500
4501 /**
4502  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4503  * @q: the waitqueue
4504  * @mode: which threads
4505  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4506  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4507  *
4508  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4509  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4510  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4511  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4512  *
4513  * On UP it can prevent extra preemption.
4514  *
4515  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4516  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4517  */
4518 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4519                         int nr_exclusive, void *key)
4520 {
4521         unsigned long flags;
4522         int wake_flags = WF_SYNC;
4523
4524         if (unlikely(!q))
4525                 return;
4526
4527         if (unlikely(!nr_exclusive))
4528                 wake_flags = 0;
4529
4530         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4531         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4532         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4533 }
4534 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4535
4536 /*
4537  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4538  */
4539 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4540 {
4541         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4542 }
4543 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4544
4545 /**
4546  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4547  * @x:  holds the state of this particular completion
4548  *
4549  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4550  * awakened in the same order in which they were queued.
4551  *
4552  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4553  *
4554  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4555  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4556  */
4557 void complete(struct completion *x)
4558 {
4559         unsigned long flags;
4560
4561         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4562         x->done++;
4563         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4564         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4565 }
4566 EXPORT_SYMBOL(complete);
4567
4568 /**
4569  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4570  * @x:  holds the state of this particular completion
4571  *
4572  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4573  *
4574  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4575  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4576  */
4577 void complete_all(struct completion *x)
4578 {
4579         unsigned long flags;
4580
4581         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4582         x->done += UINT_MAX/2;
4583         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4584         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4585 }
4586 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4587
4588 static inline long __sched
4589 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4590 {
4591         if (!x->done) {
4592                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4593
4594                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4595                 do {
4596                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4597                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4598                                 break;
4599                         }
4600                         __set_current_state(state);
4601                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4602                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4603                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4604                 } while (!x->done && timeout);
4605                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4606                 if (!x->done)
4607                         return timeout;
4608         }
4609         x->done--;
4610         return timeout ?: 1;
4611 }
4612
4613 static long __sched
4614 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4615 {
4616         might_sleep();
4617
4618         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4619         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4620         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4621         return timeout;
4622 }
4623
4624 /**
4625  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4626  * @x:  holds the state of this particular completion
4627  *
4628  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4629  * interruptible and there is no timeout.
4630  *
4631  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4632  * and interrupt capability. Also see complete().
4633  */
4634 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4635 {
4636         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4637 }
4638 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4639
4640 /**
4641  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4642  * @x:  holds the state of this particular completion
4643  * @timeout:  timeout value in jiffies
4644  *
4645  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4646  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4647  * interruptible.
4648  */
4649 unsigned long __sched
4650 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4651 {
4652         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4653 }
4654 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4655
4656 /**
4657  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4658  * @x:  holds the state of this particular completion
4659  *
4660  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4661  * interruptible.
4662  */
4663 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4664 {
4665         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4666         if (t == -ERESTARTSYS)
4667                 return t;
4668         return 0;
4669 }
4670 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4671
4672 /**
4673  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4674  * @x:  holds the state of this particular completion
4675  * @timeout:  timeout value in jiffies
4676  *
4677  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4678  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4679  */
4680 long __sched
4681 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4682                                           unsigned long timeout)
4683 {
4684         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4685 }
4686 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4687
4688 /**
4689  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4690  * @x:  holds the state of this particular completion
4691  *
4692  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4693  * interrupted by a kill signal.
4694  */
4695 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4696 {
4697         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4698         if (t == -ERESTARTSYS)
4699                 return t;
4700         return 0;
4701 }
4702 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4703
4704 /**
4705  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4706  * @x:  holds the state of this particular completion
4707  * @timeout:  timeout value in jiffies
4708  *
4709  * This waits for either a completion of a specific task to be
4710  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4711  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4712  */
4713 long __sched
4714 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4715                                      unsigned long timeout)
4716 {
4717         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4718 }
4719 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4720
4721 /**
4722  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4723  *      @x:     completion structure
4724  *
4725  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4726  *               1 if a decrement succeeded.
4727  *
4728  *      If a completion is being used as a counting completion,
4729  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4730  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4731  *      is protecting is not available.
4732  */
4733 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4734 {
4735         unsigned long flags;
4736         int ret = 1;
4737
4738         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4739         if (!x->done)
4740                 ret = 0;
4741         else
4742                 x->done--;
4743         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4744         return ret;
4745 }
4746 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4747
4748 /**
4749  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4750  *      @x:     completion structure
4751  *
4752  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4753  *               1 if there are no waiters.
4754  *
4755  */
4756 bool completion_done(struct completion *x)
4757 {
4758         unsigned long flags;
4759         int ret = 1;
4760
4761         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4762         if (!x->done)
4763                 ret = 0;
4764         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4765         return ret;
4766 }
4767 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4768
4769 static long __sched
4770 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4771 {
4772         unsigned long flags;
4773         wait_queue_t wait;
4774
4775         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4776
4777         __set_current_state(state);
4778
4779         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4780         __add_wait_queue(q, &wait);
4781         spin_unlock(&q->lock);
4782         timeout = schedule_timeout(timeout);
4783         spin_lock_irq(&q->lock);
4784         __remove_wait_queue(q, &wait);
4785         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4786
4787         return timeout;
4788 }
4789
4790 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4791 {
4792         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4793 }
4794 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4795
4796 long __sched
4797 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4798 {
4799         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4800 }
4801 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4802
4803 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4804 {
4805         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4808
4809 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4810 {
4811         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4812 }
4813 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4814
4815 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4816
4817 /*
4818  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4819  * @p: task
4820  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4821  *
4822  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4823  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4824  *
4825  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4826  */
4827 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4828 {
4829         int oldprio, on_rq, running;
4830         struct rq *rq;
4831         const struct sched_class *prev_class;
4832
4833         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4834
4835         rq = __task_rq_lock(p);
4836
4837         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4838         oldprio = p->prio;
4839         prev_class = p->sched_class;
4840         on_rq = p->on_rq;
4841         running = task_current(rq, p);
4842         if (on_rq)
4843                 dequeue_task(rq, p, 0);
4844         if (running)
4845                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4846
4847         if (rt_prio(prio))
4848                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4849         else
4850                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4851
4852         p->prio = prio;
4853
4854         if (running)
4855                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4856         if (on_rq)
4857                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4858
4859         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4860         __task_rq_unlock(rq);
4861 }
4862
4863 #endif
4864
4865 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4866 {
4867         int old_prio, delta, on_rq;
4868         unsigned long flags;
4869         struct rq *rq;
4870
4871         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4872                 return;
4873         /*
4874          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4875          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4876          */
4877         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4878         /*
4879          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4880          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4881          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4882          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4883          */
4884         if (task_has_rt_policy(p)) {
4885                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4886                 goto out_unlock;
4887         }
4888         on_rq = p->on_rq;
4889         if (on_rq)
4890                 dequeue_task(rq, p, 0);
4891
4892         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4893         set_load_weight(p);
4894         old_prio = p->prio;
4895         p->prio = effective_prio(p);
4896         delta = p->prio - old_prio;
4897
4898         if (on_rq) {
4899                 enqueue_task(rq, p, 0);
4900                 /*
4901                  * If the task increased its priority or is running and
4902                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4903                  */
4904                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4905                         resched_task(rq->curr);
4906         }
4907 out_unlock:
4908         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4909 }
4910 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4911
4912 /*
4913  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4914  * @p: task
4915  * @nice: nice value
4916  */
4917 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4918 {
4919         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4920         int nice_rlim = 20 - nice;
4921
4922         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4923                 capable(CAP_SYS_NICE));
4924 }
4925
4926 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4927
4928 /*
4929  * sys_nice - change the priority of the current process.
4930  * @increment: priority increment
4931  *
4932  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4933  * does similar things.
4934  */
4935 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4936 {
4937         long nice, retval;
4938
4939         /*
4940          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4941          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4942          * and we have a single winner.
4943          */
4944         if (increment < -40)
4945                 increment = -40;
4946         if (increment > 40)
4947                 increment = 40;
4948
4949         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4950         if (nice < -20)
4951                 nice = -20;
4952         if (nice > 19)
4953                 nice = 19;
4954
4955         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4956                 return -EPERM;
4957
4958         retval = security_task_setnice(current, nice);
4959         if (retval)
4960                 return retval;
4961
4962         set_user_nice(current, nice);
4963         return 0;
4964 }
4965
4966 #endif
4967
4968 /**
4969  * task_prio - return the priority value of a given task.
4970  * @p: the task in question.
4971  *
4972  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4973  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4974  * around 0, value goes from -16 to +15.
4975  */
4976 int task_prio(const struct task_struct *p)
4977 {
4978         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4979 }
4980
4981 /**
4982  * task_nice - return the nice value of a given task.
4983  * @p: the task in question.
4984  */
4985 int task_nice(const struct task_struct *p)
4986 {
4987         return TASK_NICE(p);
4988 }
4989 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4990
4991 /**
4992  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4993  * @cpu: the processor in question.
4994  */
4995 int idle_cpu(int cpu)
4996 {
4997         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4998 }
4999
5000 /**
5001  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5002  * @cpu: the processor in question.
5003  */
5004 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5005 {
5006         return cpu_rq(cpu)->idle;
5007 }
5008
5009 /**
5010  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5011  * @pid: the pid in question.
5012  */
5013 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5014 {
5015         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5016 }
5017
5018 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5019 static void
5020 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5021 {
5022         p->policy = policy;
5023         p->rt_priority = prio;
5024         p->normal_prio = normal_prio(p);
5025         /* we are holding p->pi_lock already */
5026         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5027         if (rt_prio(p->prio))
5028                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5029         else
5030                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5031         set_load_weight(p);
5032 }
5033
5034 /*
5035  * check the target process has a UID that matches the current process's
5036  */
5037 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5038 {
5039         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5040         bool match;
5041
5042         rcu_read_lock();
5043         pcred = __task_cred(p);
5044         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5045                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5046                          cred->euid == pcred->uid);
5047         else
5048                 match = false;
5049         rcu_read_unlock();
5050         return match;
5051 }
5052
5053 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5054                                 const struct sched_param *param, bool user)
5055 {
5056         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5057         unsigned long flags;
5058         const struct sched_class *prev_class;
5059         struct rq *rq;
5060         int reset_on_fork;
5061
5062         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5063         BUG_ON(in_interrupt());
5064 recheck:
5065         /* double check policy once rq lock held */
5066         if (policy < 0) {
5067                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5068                 policy = oldpolicy = p->policy;
5069         } else {
5070                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5071                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5072
5073                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5074                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5075                                 policy != SCHED_IDLE)
5076                         return -EINVAL;
5077         }
5078
5079         /*
5080          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5081          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5082          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5083          */
5084         if (param->sched_priority < 0 ||
5085             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5086             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5087                 return -EINVAL;
5088         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5089                 return -EINVAL;
5090
5091         /*
5092          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5093          */
5094         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5095                 if (rt_policy(policy)) {
5096                         unsigned long rlim_rtprio =
5097                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5098
5099                         /* can't set/change the rt policy */
5100                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5101                                 return -EPERM;
5102
5103                         /* can't increase priority */
5104                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5105                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5106                                 return -EPERM;
5107                 }
5108
5109                 /*
5110                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5111                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5112                  */
5113                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5114                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5115                                 return -EPERM;
5116                 }
5117
5118                 /* can't change other user's priorities */
5119                 if (!check_same_owner(p))
5120                         return -EPERM;
5121
5122                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5123                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5124                         return -EPERM;
5125         }
5126
5127         if (user) {
5128                 retval = security_task_setscheduler(p);
5129                 if (retval)
5130                         return retval;
5131         }
5132
5133         /*
5134          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5135          * changing the priority of the task:
5136          *
5137          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5138          * runqueue lock must be held.
5139          */
5140         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5141
5142         /*
5143          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5144          */
5145         if (p == rq->stop) {
5146                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5147                 return -EINVAL;
5148         }
5149
5150         /*
5151          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5152          */
5153         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5154                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5155
5156                 __task_rq_unlock(rq);
5157                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5158                 return 0;
5159         }
5160
5161 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5162         if (user) {
5163                 /*
5164                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5165                  * assigned.
5166                  */
5167                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5168                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5169                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5170                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5171                         return -EPERM;
5172                 }
5173         }
5174 #endif
5175
5176         /* recheck policy now with rq lock held */
5177         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5178                 policy = oldpolicy = -1;
5179                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5180                 goto recheck;
5181         }
5182         on_rq = p->on_rq;
5183         running = task_current(rq, p);
5184         if (on_rq)
5185                 deactivate_task(rq, p, 0);
5186         if (running)
5187                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5188
5189         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5190
5191         oldprio = p->prio;
5192         prev_class = p->sched_class;
5193         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5194
5195         if (running)
5196                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5197         if (on_rq)
5198                 activate_task(rq, p, 0);
5199
5200         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5201         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5202
5203         rt_mutex_adjust_pi(p);
5204
5205         return 0;
5206 }
5207
5208 /**
5209  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5210  * @p: the task in question.
5211  * @policy: new policy.
5212  * @param: structure containing the new RT priority.
5213  *
5214  * NOTE that the task may be already dead.
5215  */
5216 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5217                        const struct sched_param *param)
5218 {
5219         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5220 }
5221 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5222
5223 /**
5224  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5225  * @p: the task in question.
5226  * @policy: new policy.
5227  * @param: structure containing the new RT priority.
5228  *
5229  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5230  * current context has permission.  For example, this is needed in
5231  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5232  * but our caller might not have that capability.
5233  */
5234 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5235                                const struct sched_param *param)
5236 {
5237         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5238 }
5239
5240 static int
5241 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5242 {
5243         struct sched_param lparam;
5244         struct task_struct *p;
5245         int retval;
5246
5247         if (!param || pid < 0)
5248                 return -EINVAL;
5249         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5250                 return -EFAULT;
5251
5252         rcu_read_lock();
5253         retval = -ESRCH;
5254         p = find_process_by_pid(pid);
5255         if (p != NULL)
5256                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5257         rcu_read_unlock();
5258
5259         return retval;
5260 }
5261
5262 /**
5263  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5264  * @pid: the pid in question.
5265  * @policy: new policy.
5266  * @param: structure containing the new RT priority.
5267  */
5268 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5269                 struct sched_param __user *, param)
5270 {
5271         /* negative values for policy are not valid */
5272         if (policy < 0)
5273                 return -EINVAL;
5274
5275         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5276 }
5277
5278 /**
5279  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5280  * @pid: the pid in question.
5281  * @param: structure containing the new RT priority.
5282  */
5283 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5284 {
5285         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5286 }
5287
5288 /**
5289  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5290  * @pid: the pid in question.
5291  */
5292 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5293 {
5294         struct task_struct *p;
5295         int retval;
5296
5297         if (pid < 0)
5298                 return -EINVAL;
5299
5300         retval = -ESRCH;
5301         rcu_read_lock();
5302         p = find_process_by_pid(pid);
5303         if (p) {
5304                 retval = security_task_getscheduler(p);
5305                 if (!retval)
5306                         retval = p->policy
5307                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5308         }
5309         rcu_read_unlock();
5310         return retval;
5311 }
5312
5313 /**
5314  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5315  * @pid: the pid in question.
5316  * @param: structure containing the RT priority.
5317  */
5318 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5319 {
5320         struct sched_param lp;
5321         struct task_struct *p;
5322         int retval;
5323
5324         if (!param || pid < 0)
5325                 return -EINVAL;
5326
5327         rcu_read_lock();
5328         p = find_process_by_pid(pid);
5329         retval = -ESRCH;
5330         if (!p)
5331                 goto out_unlock;
5332
5333         retval = security_task_getscheduler(p);
5334         if (retval)
5335                 goto out_unlock;
5336
5337         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5338         rcu_read_unlock();
5339
5340         /*
5341          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5342          */
5343         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5344
5345         return retval;
5346
5347 out_unlock:
5348         rcu_read_unlock();
5349         return retval;
5350 }
5351
5352 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5353 {
5354         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5355         struct task_struct *p;
5356         int retval;
5357
5358         get_online_cpus();
5359         rcu_read_lock();
5360
5361         p = find_process_by_pid(pid);
5362         if (!p) {
5363                 rcu_read_unlock();
5364                 put_online_cpus();
5365                 return -ESRCH;
5366         }
5367
5368         /* Prevent p going away */
5369         get_task_struct(p);
5370         rcu_read_unlock();
5371
5372         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5373                 retval = -ENOMEM;
5374                 goto out_put_task;
5375         }
5376         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5377                 retval = -ENOMEM;
5378                 goto out_free_cpus_allowed;
5379         }
5380         retval = -EPERM;
5381         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5382                 goto out_unlock;
5383
5384         retval = security_task_setscheduler(p);
5385         if (retval)
5386                 goto out_unlock;
5387
5388         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5389         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5390 again:
5391         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5392
5393         if (!retval) {
5394                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5395                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5396                         /*
5397                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5398                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5399                          * cpuset's cpus_allowed
5400                          */
5401                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5402                         goto again;
5403                 }
5404         }
5405 out_unlock:
5406         free_cpumask_var(new_mask);
5407 out_free_cpus_allowed:
5408         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5409 out_put_task:
5410         put_task_struct(p);
5411         put_online_cpus();
5412         return retval;
5413 }
5414
5415 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5416                              struct cpumask *new_mask)
5417 {
5418         if (len < cpumask_size())
5419                 cpumask_clear(new_mask);
5420         else if (len > cpumask_size())
5421                 len = cpumask_size();
5422
5423         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5424 }
5425
5426 /**
5427  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5428  * @pid: pid of the process
5429  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5430  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5431  */
5432 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5433                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5434 {
5435         cpumask_var_t new_mask;
5436         int retval;
5437
5438         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5439                 return -ENOMEM;
5440
5441         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5442         if (retval == 0)
5443                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5444         free_cpumask_var(new_mask);
5445         return retval;
5446 }
5447
5448 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5449 {
5450         struct task_struct *p;
5451         unsigned long flags;
5452         int retval;
5453
5454         get_online_cpus();
5455         rcu_read_lock();
5456
5457         retval = -ESRCH;
5458         p = find_process_by_pid(pid);
5459         if (!p)
5460                 goto out_unlock;
5461
5462         retval = security_task_getscheduler(p);
5463         if (retval)
5464                 goto out_unlock;
5465
5466         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5467         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5468         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5469
5470 out_unlock:
5471         rcu_read_unlock();
5472         put_online_cpus();
5473
5474         return retval;
5475 }
5476
5477 /**
5478  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5479  * @pid: pid of the process
5480  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5481  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5482  */
5483 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5484                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5485 {
5486         int ret;
5487         cpumask_var_t mask;
5488
5489         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5490                 return -EINVAL;
5491         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5492                 return -EINVAL;
5493
5494         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5495                 return -ENOMEM;
5496
5497         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5498         if (ret == 0) {
5499                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5500
5501                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5502                         ret = -EFAULT;
5503                 else
5504                         ret = retlen;
5505         }
5506         free_cpumask_var(mask);
5507
5508         return ret;
5509 }
5510
5511 /**
5512  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5513  *
5514  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5515  * other threads running on this CPU then this function will return.
5516  */
5517 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5518 {
5519         struct rq *rq = this_rq_lock();
5520
5521         schedstat_inc(rq, yld_count);
5522         current->sched_class->yield_task(rq);
5523
5524         /*
5525          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5526          * no need to preempt or enable interrupts:
5527          */
5528         __release(rq->lock);
5529         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5530         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5531         preempt_enable_no_resched();
5532
5533         schedule();
5534
5535         return 0;
5536 }
5537
5538 static inline int should_resched(void)
5539 {
5540         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5541 }
5542
5543 static void __cond_resched(void)
5544 {
5545         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5546         __schedule();
5547         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5548 }
5549
5550 int __sched _cond_resched(void)
5551 {
5552         if (should_resched()) {
5553                 __cond_resched();
5554                 return 1;
5555         }
5556         return 0;
5557 }
5558 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5559
5560 /*
5561  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5562  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5563  *
5564  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5565  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5566  * spin_unlock(), once by hand).
5567  */
5568 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5569 {
5570         int resched = should_resched();
5571         int ret = 0;
5572
5573         lockdep_assert_held(lock);
5574
5575         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5576                 spin_unlock(lock);
5577                 if (resched)
5578                         __cond_resched();
5579                 else
5580                         cpu_relax();
5581                 ret = 1;
5582                 spin_lock(lock);
5583         }
5584         return ret;
5585 }
5586 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5587
5588 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5589 {
5590         BUG_ON(!in_softirq());
5591
5592         if (should_resched()) {
5593                 local_bh_enable();
5594                 __cond_resched();
5595                 local_bh_disable();
5596                 return 1;
5597         }
5598         return 0;
5599 }
5600 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5601
5602 /**
5603  * yield - yield the current processor to other threads.
5604  *
5605  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5606  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5607  */
5608 void __sched yield(void)
5609 {
5610         set_current_state(TASK_RUNNING);
5611         sys_sched_yield();
5612 }
5613 EXPORT_SYMBOL(yield);
5614
5615 /**
5616  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5617  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5618  * processor it's on.
5619  * @p: target task
5620  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5621  *
5622  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5623  * can't go away on us before we can do any checks.
5624  *
5625  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5626  */
5627 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5628 {
5629         struct task_struct *curr = current;
5630         struct rq *rq, *p_rq;
5631         unsigned long flags;
5632         bool yielded = 0;
5633
5634         local_irq_save(flags);
5635         rq = this_rq();
5636
5637 again:
5638         p_rq = task_rq(p);
5639         double_rq_lock(rq, p_rq);
5640         while (task_rq(p) != p_rq) {
5641                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5642                 goto again;
5643         }
5644
5645         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5646                 goto out;
5647
5648         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5649                 goto out;
5650
5651         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5652                 goto out;
5653
5654         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5655         if (yielded) {
5656                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5657                 /*
5658                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5659                  * fairness.
5660                  */
5661                 if (preempt && rq != p_rq)
5662                         resched_task(p_rq->curr);
5663         }
5664
5665 out:
5666         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5667         local_irq_restore(flags);
5668
5669         if (yielded)
5670                 schedule();
5671
5672         return yielded;
5673 }
5674 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5675
5676 /*
5677  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5678  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5679  */
5680 void __sched io_schedule(void)
5681 {
5682         struct rq *rq = raw_rq();
5683
5684         delayacct_blkio_start();
5685         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5686         blk_flush_plug(current);
5687         current->in_iowait = 1;
5688         schedule();
5689         current->in_iowait = 0;
5690         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5691         delayacct_blkio_end();
5692 }
5693 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5694
5695 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5696 {
5697         struct rq *rq = raw_rq();
5698         long ret;
5699
5700         delayacct_blkio_start();
5701         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5702         blk_flush_plug(current);
5703         current->in_iowait = 1;
5704         ret = schedule_timeout(timeout);
5705         current->in_iowait = 0;
5706         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5707         delayacct_blkio_end();
5708         return ret;
5709 }
5710
5711 /**
5712  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5713  * @policy: scheduling class.
5714  *
5715  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5716  * by a given scheduling class.
5717  */
5718 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5719 {
5720         int ret = -EINVAL;
5721
5722         switch (policy) {
5723         case SCHED_FIFO:
5724         case SCHED_RR:
5725                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5726                 break;
5727         case SCHED_NORMAL:
5728         case SCHED_BATCH:
5729         case SCHED_IDLE:
5730                 ret = 0;
5731                 break;
5732         }
5733         return ret;
5734 }
5735
5736 /**
5737  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5738  * @policy: scheduling class.
5739  *
5740  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5741  * by a given scheduling class.
5742  */
5743 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5744 {
5745         int ret = -EINVAL;
5746
5747         switch (policy) {
5748         case SCHED_FIFO:
5749         case SCHED_RR:
5750                 ret = 1;
5751                 break;
5752         case SCHED_NORMAL:
5753         case SCHED_BATCH:
5754         case SCHED_IDLE:
5755                 ret = 0;
5756         }
5757         return ret;
5758 }
5759
5760 /**
5761  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5762  * @pid: pid of the process.
5763  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5764  *
5765  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5766  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5767  */
5768 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5769                 struct timespec __user *, interval)
5770 {
5771         struct task_struct *p;
5772         unsigned int time_slice;
5773         unsigned long flags;
5774         struct rq *rq;
5775         int retval;
5776         struct timespec t;
5777
5778         if (pid < 0)
5779                 return -EINVAL;
5780
5781         retval = -ESRCH;
5782         rcu_read_lock();
5783         p = find_process_by_pid(pid);
5784         if (!p)
5785                 goto out_unlock;
5786
5787         retval = security_task_getscheduler(p);
5788         if (retval)
5789                 goto out_unlock;
5790
5791         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5792         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5793         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5794
5795         rcu_read_unlock();
5796         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5797         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5798         return retval;
5799
5800 out_unlock:
5801         rcu_read_unlock();
5802         return retval;
5803 }
5804
5805 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5806
5807 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5808 {
5809         unsigned long free = 0;
5810         unsigned state;
5811
5812         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5813         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5814                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5815 #if BITS_PER_LONG == 32
5816         if (state == TASK_RUNNING)
5817                 printk(KERN_CONT " running  ");
5818         else
5819                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5820 #else
5821         if (state == TASK_RUNNING)
5822                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5823         else
5824                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5825 #endif
5826 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5827         free = stack_not_used(p);
5828 #endif
5829         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5830                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5831                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5832
5833         show_stack(p, NULL);
5834 }
5835
5836 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5837 {
5838         struct task_struct *g, *p;
5839
5840 #if BITS_PER_LONG == 32
5841         printk(KERN_INFO
5842                 "  task                PC stack   pid father\n");
5843 #else
5844         printk(KERN_INFO
5845                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5846 #endif
5847         read_lock(&tasklist_lock);
5848         do_each_thread(g, p) {
5849                 /*
5850                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5851                  * console might take a lot of time:
5852                  */
5853                 touch_nmi_watchdog();
5854                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5855                         sched_show_task(p);
5856         } while_each_thread(g, p);
5857
5858         touch_all_softlockup_watchdogs();
5859
5860 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5861         sysrq_sched_debug_show();
5862 #endif
5863         read_unlock(&tasklist_lock);
5864         /*
5865          * Only show locks if all tasks are dumped:
5866          */
5867         if (!state_filter)
5868                 debug_show_all_locks();
5869 }
5870
5871 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5872 {
5873         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5874 }
5875
5876 /**
5877  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5878  * @idle: task in question
5879  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5880  *
5881  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5882  * flag, to make booting more robust.
5883  */
5884 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5885 {
5886         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5887         unsigned long flags;
5888
5889         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5890
5891         __sched_fork(idle);
5892         idle->state = TASK_RUNNING;
5893         idle->se.exec_start = sched_clock();
5894
5895         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5896         /*
5897          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5898          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5899          * lockdep check in task_group() will fail.
5900          *
5901          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5902          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5903          *
5904          * Silence PROVE_RCU
5905          */
5906         rcu_read_lock();
5907         __set_task_cpu(idle, cpu);
5908         rcu_read_unlock();
5909
5910         rq->curr = rq->idle = idle;
5911 #if defined(CONFIG_SMP)
5912         idle->on_cpu = 1;
5913 #endif
5914         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5915
5916         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5917         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5918
5919         /*
5920          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5921          */
5922         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5923         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5924 }
5925
5926 /*
5927  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5928  * indicates which cpus entered this state. This is used
5929  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5930  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5931  * always be CPU_BITS_NONE.
5932  */
5933 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5934
5935 /*
5936  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5937  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5938  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5939  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5940  * number of CPUs.
5941  *
5942  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5943  */
5944 static int get_update_sysctl_factor(void)
5945 {
5946         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5947         unsigned int factor;
5948
5949         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5950         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5951                 factor = 1;
5952                 break;
5953         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5954                 factor = cpus;
5955                 break;
5956         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5957         default:
5958                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5959                 break;
5960         }
5961
5962         return factor;
5963 }
5964
5965 static void update_sysctl(void)
5966 {
5967         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5968
5969 #define SET_SYSCTL(name) \
5970         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5971         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5972         SET_SYSCTL(sched_latency);
5973         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5974 #undef SET_SYSCTL
5975 }
5976
5977 static inline void sched_init_granularity(void)
5978 {
5979         update_sysctl();
5980 }
5981
5982 #ifdef CONFIG_SMP
5983 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5984 {
5985         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
5986                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5987         else {
5988                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5989                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5990         }
5991 }
5992
5993 /*
5994  * This is how migration works:
5995  *
5996  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5997  *    stop_one_cpu().
5998  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5999  *    off the CPU)
6000  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6001  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6002  *    it and puts it into the right queue.
6003  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6004  *    is done.
6005  */
6006
6007 /*
6008  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6009  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6010  * is removed from the allowed bitmask.
6011  *
6012  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6013  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6014  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6015  */
6016 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6017 {
6018         unsigned long flags;
6019         struct rq *rq;
6020         unsigned int dest_cpu;
6021         int ret = 0;
6022
6023         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6024
6025         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6026                 goto out;
6027
6028         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6029                 ret = -EINVAL;
6030                 goto out;
6031         }
6032
6033         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6034                 ret = -EINVAL;
6035                 goto out;
6036         }
6037
6038         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6039
6040         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6041         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6042                 goto out;
6043
6044         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6045         if (p->on_rq) {
6046                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6047                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6048                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6049                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6050                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6051                 return 0;
6052         }
6053 out:
6054         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6055
6056         return ret;
6057 }
6058 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6059
6060 /*
6061  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6062  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6063  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6064  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6065  *
6066  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6067  * as the task is no longer on this CPU.
6068  *
6069  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6070  */
6071 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6072 {
6073         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6074         int ret = 0;
6075
6076         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6077                 return ret;
6078
6079         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6080         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6081
6082         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6083         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6084         /* Already moved. */
6085         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6086                 goto done;
6087         /* Affinity changed (again). */
6088         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6089                 goto fail;
6090
6091         /*
6092          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6093          * placed properly.
6094          */
6095         if (p->on_rq) {
6096                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6097                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6098                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6099                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6100         }
6101 done:
6102         ret = 1;
6103 fail:
6104         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6105         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6106         return ret;
6107 }
6108
6109 /*
6110  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6111  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6112  * 'pushing' onto another runqueue.
6113  */
6114 static int migration_cpu_stop(void *data)
6115 {
6116         struct migration_arg *arg = data;
6117
6118         /*
6119          * The original target cpu might have gone down and we might
6120          * be on another cpu but it doesn't matter.
6121          */
6122         local_irq_disable();
6123         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6124         local_irq_enable();
6125         return 0;
6126 }
6127
6128 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6129
6130 /*
6131  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6132  * offline.
6133  */
6134 void idle_task_exit(void)
6135 {
6136         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6137
6138         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6139
6140         if (mm != &init_mm)
6141                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6142         mmdrop(mm);
6143 }
6144
6145 /*
6146  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6147  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6148  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6149  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6150  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6151  */
6152 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6153 {
6154         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6155
6156         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6157         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6158 }
6159
6160 /*
6161  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6162  */
6163 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6164 {
6165         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6166         rq->calc_load_active = 0;
6167 }
6168
6169 /*
6170  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6171  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6172  *
6173  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6174  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6175  * because of lock validation efforts.
6176  */
6177 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6178 {
6179         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6180         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6181         int dest_cpu;
6182
6183         /*
6184          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6185          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6186          *
6187          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6188          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6189          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6190          * done here.
6191          */
6192         rq->stop = NULL;
6193
6194         for ( ; ; ) {
6195                 /*
6196                  * There's this thread running, bail when that's the only
6197                  * remaining thread.
6198                  */
6199                 if (rq->nr_running == 1)
6200                         break;
6201
6202                 next = pick_next_task(rq);
6203                 BUG_ON(!next);
6204                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6205
6206                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6207                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6208                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6209
6210                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6211
6212                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6213         }
6214
6215         rq->stop = stop;
6216 }
6217
6218 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6219
6220 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6221
6222 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6223         {
6224                 .procname       = "sched_domain",
6225                 .mode           = 0555,
6226         },
6227         {}
6228 };
6229
6230 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6231         {
6232                 .procname       = "kernel",
6233                 .mode           = 0555,
6234                 .child          = sd_ctl_dir,
6235         },
6236         {}
6237 };
6238
6239 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6240 {
6241         struct ctl_table *entry =
6242                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6243
6244         return entry;
6245 }
6246
6247 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6248 {
6249         struct ctl_table *entry;
6250
6251         /*
6252          * In the intermediate directories, both the child directory and
6253          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6254          * will always be set. In the lowest directory the names are
6255          * static strings and all have proc handlers.
6256          */
6257         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6258                 if (entry->child)
6259                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6260                 if (entry->proc_handler == NULL)
6261                         kfree(entry->procname);
6262         }
6263
6264         kfree(*tablep);
6265         *tablep = NULL;
6266 }
6267
6268 static void
6269 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6270                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6271                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6272 {
6273         entry->procname = procname;
6274         entry->data = data;
6275         entry->maxlen = maxlen;
6276         entry->mode = mode;
6277         entry->proc_handler = proc_handler;
6278 }
6279
6280 static struct ctl_table *
6281 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6282 {
6283         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6284
6285         if (table == NULL)
6286                 return NULL;
6287
6288         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6289                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6290         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6291                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6292         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6293                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6294         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6295                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6296         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6297                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6298         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6299                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6300         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6301                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6302         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6303                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6304         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6305                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6306         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6307                 &sd->cache_nice_tries,
6308                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6309         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6310                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6311         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6312                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6313         /* &table[12] is terminator */
6314
6315         return table;
6316 }
6317
6318 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6319 {
6320         struct ctl_table *entry, *table;
6321         struct sched_domain *sd;
6322         int domain_num = 0, i;
6323         char buf[32];
6324
6325         for_each_domain(cpu, sd)
6326                 domain_num++;
6327         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6328         if (table == NULL)
6329                 return NULL;
6330
6331         i = 0;
6332         for_each_domain(cpu, sd) {
6333                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6334                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6335                 entry->mode = 0555;
6336                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6337                 entry++;
6338                 i++;
6339         }
6340         return table;
6341 }
6342
6343 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6344 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6345 {
6346         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6347         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6348         char buf[32];
6349
6350         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6351         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6352
6353         if (entry == NULL)
6354                 return;
6355
6356         for_each_possible_cpu(i) {
6357                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6358                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6359                 entry->mode = 0555;
6360                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6361                 entry++;
6362         }
6363
6364         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6365         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6366 }
6367
6368 /* may be called multiple times per register */
6369 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6370 {
6371         if (sd_sysctl_header)
6372                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6373         sd_sysctl_header = NULL;
6374         if (sd_ctl_dir[0].child)
6375                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6376 }
6377 #else
6378 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6379 {
6380 }
6381 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6382 {
6383 }
6384 #endif
6385
6386 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6387 {
6388         if (!rq->online) {
6389                 const struct sched_class *class;
6390
6391                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6392                 rq->online = 1;
6393
6394                 for_each_class(class) {
6395                         if (class->rq_online)
6396                                 class->rq_online(rq);
6397                 }
6398         }
6399 }
6400
6401 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6402 {
6403         if (rq->online) {
6404                 const struct sched_class *class;
6405
6406                 for_each_class(class) {
6407                         if (class->rq_offline)
6408                                 class->rq_offline(rq);
6409                 }
6410
6411                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6412                 rq->online = 0;
6413         }
6414 }
6415
6416 /*
6417  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6418  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6419  */
6420 static int __cpuinit
6421 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6422 {
6423         int cpu = (long)hcpu;
6424         unsigned long flags;
6425         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6426
6427         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6428
6429         case CPU_UP_PREPARE:
6430                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6431                 break;
6432
6433         case CPU_ONLINE:
6434                 /* Update our root-domain */
6435                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6436                 if (rq->rd) {
6437                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6438
6439                         set_rq_online(rq);
6440                 }
6441                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6442                 break;
6443
6444 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6445         case CPU_DYING:
6446                 sched_ttwu_pending();
6447                 /* Update our root-domain */
6448                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6449                 if (rq->rd) {
6450                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6451                         set_rq_offline(rq);
6452                 }
6453                 migrate_tasks(cpu);
6454                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6455                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6456
6457                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6458                 calc_global_load_remove(rq);
6459                 break;
6460 #endif
6461         }
6462
6463         update_max_interval();
6464
6465         return NOTIFY_OK;
6466 }
6467
6468 /*
6469  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6470  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6471  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6472  */
6473 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6474         .notifier_call = migration_call,
6475         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6476 };
6477
6478 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6479                                       unsigned long action, void *hcpu)
6480 {
6481         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6482         case CPU_STARTING:
6483         case CPU_DOWN_FAILED:
6484                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6485                 return NOTIFY_OK;
6486         default:
6487                 return NOTIFY_DONE;
6488         }
6489 }
6490
6491 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6492                                         unsigned long action, void *hcpu)
6493 {
6494         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6495         case CPU_DOWN_PREPARE:
6496                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6497                 return NOTIFY_OK;
6498         default:
6499                 return NOTIFY_DONE;
6500         }
6501 }
6502
6503 static int __init migration_init(void)
6504 {
6505         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6506         int err;
6507
6508         /* Initialize migration for the boot CPU */
6509         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6510         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6511         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6512         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6513
6514         /* Register cpu active notifiers */
6515         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6516         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6517
6518         return 0;
6519 }
6520 early_initcall(migration_init);
6521 #endif
6522
6523 #ifdef CONFIG_SMP
6524
6525 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6526
6527 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6528
6529 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6530
6531 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6532 {
6533         sched_domain_debug_enabled = 1;
6534
6535         return 0;
6536 }
6537 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6538
6539 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6540                                   struct cpumask *groupmask)
6541 {
6542         struct sched_group *group = sd->groups;
6543         char str[256];
6544
6545         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6546         cpumask_clear(groupmask);
6547
6548         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6549
6550         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6551                 printk("does not load-balance\n");
6552                 if (sd->parent)
6553                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6554                                         " has parent");
6555                 return -1;
6556         }
6557
6558         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6559
6560         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6561                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6562                                 "CPU%d\n", cpu);
6563         }
6564         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6565                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6566                                 " CPU%d\n", cpu);
6567         }
6568
6569         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6570         do {
6571                 if (!group) {
6572                         printk("\n");
6573                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6574                         break;
6575                 }
6576
6577                 if (!group->sgp->power) {
6578                         printk(KERN_CONT "\n");
6579                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6580                                         "set\n");
6581                         break;
6582                 }
6583
6584                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6585                         printk(KERN_CONT "\n");
6586                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6587                         break;
6588                 }
6589
6590                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6591                         printk(KERN_CONT "\n");
6592                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6593                         break;
6594                 }
6595
6596                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6597
6598                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6599
6600                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6601                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6602                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6603                                 group->sgp->power);
6604                 }
6605
6606                 group = group->next;
6607         } while (group != sd->groups);
6608         printk(KERN_CONT "\n");
6609
6610         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6611                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6612
6613         if (sd->parent &&
6614             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6615                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6616                         "of domain->span\n");
6617         return 0;
6618 }
6619
6620 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6621 {
6622         int level = 0;
6623
6624         if (!sched_domain_debug_enabled)
6625                 return;
6626
6627         if (!sd) {
6628                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6629                 return;
6630         }
6631
6632         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6633
6634         for (;;) {
6635                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6636                         break;
6637                 level++;
6638                 sd = sd->parent;
6639                 if (!sd)
6640                         break;
6641         }
6642 }
6643 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6644 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6645 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6646
6647 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6648 {
6649         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6650                 return 1;
6651
6652         /* Following flags need at least 2 groups */
6653         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6654                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6655                          SD_BALANCE_FORK |
6656                          SD_BALANCE_EXEC |
6657                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6658                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6659                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6660                         return 0;
6661         }
6662
6663         /* Following flags don't use groups */
6664         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6665                 return 0;
6666
6667         return 1;
6668 }
6669
6670 static int
6671 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6672 {
6673         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6674
6675         if (sd_degenerate(parent))
6676                 return 1;
6677
6678         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6679                 return 0;
6680
6681         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6682         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6683                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6684                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6685                                 SD_BALANCE_FORK |
6686                                 SD_BALANCE_EXEC |
6687                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6688                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6689                 if (nr_node_ids == 1)
6690                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6691         }
6692         if (~cflags & pflags)
6693                 return 0;
6694
6695         return 1;
6696 }
6697
6698 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6699 {
6700         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6701
6702         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6703         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6704         free_cpumask_var(rd->online);
6705         free_cpumask_var(rd->span);
6706         kfree(rd);
6707 }
6708
6709 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6710 {
6711         struct root_domain *old_rd = NULL;
6712         unsigned long flags;
6713
6714         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6715
6716         if (rq->rd) {
6717                 old_rd = rq->rd;
6718
6719                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6720                         set_rq_offline(rq);
6721
6722                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6723
6724                 /*
6725                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6726                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6727                  * in this function:
6728                  */
6729                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6730                         old_rd = NULL;
6731         }
6732
6733         atomic_inc(&rd->refcount);
6734         rq->rd = rd;
6735
6736         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6737         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6738                 set_rq_online(rq);
6739
6740         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6741
6742         if (old_rd)
6743                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6744 }
6745
6746 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6747 {
6748         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6749
6750         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6751                 goto out;
6752         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6753                 goto free_span;
6754         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6755                 goto free_online;
6756
6757         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6758                 goto free_rto_mask;
6759         return 0;
6760
6761 free_rto_mask:
6762         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6763 free_online:
6764         free_cpumask_var(rd->online);
6765 free_span:
6766         free_cpumask_var(rd->span);
6767 out:
6768         return -ENOMEM;
6769 }
6770
6771 static void init_defrootdomain(void)
6772 {
6773         init_rootdomain(&def_root_domain);
6774
6775         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6776 }
6777
6778 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6779 {
6780         struct root_domain *rd;
6781
6782         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6783         if (!rd)
6784                 return NULL;
6785
6786         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6787                 kfree(rd);
6788                 return NULL;
6789         }
6790
6791         return rd;
6792 }
6793
6794 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
6795 {
6796         struct sched_group *tmp, *first;
6797
6798         if (!sg)
6799                 return;
6800
6801         first = sg;
6802         do {
6803                 tmp = sg->next;
6804
6805                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
6806                         kfree(sg->sgp);
6807
6808                 kfree(sg);
6809                 sg = tmp;
6810         } while (sg != first);
6811 }
6812
6813 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6814 {
6815         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6816
6817         /*
6818          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6819          * nuke them all.
6820          */
6821         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6822                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6823         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6824                 kfree(sd->groups->sgp);
6825                 kfree(sd->groups);
6826         }
6827         kfree(sd);
6828 }
6829
6830 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6831 {
6832         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6833 }
6834
6835 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6836 {
6837         for (; sd; sd = sd->parent)
6838                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6839 }
6840
6841 /*
6842  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6843  * hold the hotplug lock.
6844  */
6845 static void
6846 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6847 {
6848         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6849         struct sched_domain *tmp;
6850
6851         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6852         for (tmp = sd; tmp; ) {
6853                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6854                 if (!parent)
6855                         break;
6856
6857                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6858                         tmp->parent = parent->parent;
6859                         if (parent->parent)
6860                                 parent->parent->child = tmp;
6861                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6862                 } else
6863                         tmp = tmp->parent;
6864         }
6865
6866         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6867                 tmp = sd;
6868                 sd = sd->parent;
6869                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6870                 if (sd)
6871                         sd->child = NULL;
6872         }
6873
6874         sched_domain_debug(sd, cpu);
6875
6876         rq_attach_root(rq, rd);
6877         tmp = rq->sd;
6878         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6879         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6880 }
6881
6882 /* cpus with isolated domains */
6883 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6884
6885 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6886 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6887 {
6888         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6889         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6890         return 1;
6891 }
6892
6893 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6894
6895 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6896
6897 #ifdef CONFIG_NUMA
6898
6899 /**
6900  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6901  * @node: node whose sched_domain we're building
6902  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6903  *
6904  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6905  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6906  *
6907  * Should use nodemask_t.
6908  */
6909 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6910 {
6911         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6912
6913         min_val = INT_MAX;
6914
6915         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6916                 /* Start at @node */
6917                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6918
6919                 if (!nr_cpus_node(n))
6920                         continue;
6921
6922                 /* Skip already used nodes */
6923                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6924                         continue;
6925
6926                 /* Simple min distance search */
6927                 val = node_distance(node, n);
6928
6929                 if (val < min_val) {
6930                         min_val = val;
6931                         best_node = n;
6932                 }
6933         }
6934
6935         if (best_node != -1)
6936                 node_set(best_node, *used_nodes);
6937         return best_node;
6938 }
6939
6940 /**
6941  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6942  * @node: node whose cpumask we're constructing
6943  * @span: resulting cpumask
6944  *
6945  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6946  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6947  * out optimally.
6948  */
6949 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6950 {
6951         nodemask_t used_nodes;
6952         int i;
6953
6954         cpumask_clear(span);
6955         nodes_clear(used_nodes);
6956
6957         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6958         node_set(node, used_nodes);
6959
6960         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6961                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6962                 if (next_node < 0)
6963                         break;
6964                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6965         }
6966 }
6967
6968 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
6969 {
6970         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6971
6972         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
6973
6974         return sched_domains_tmpmask;
6975 }
6976
6977 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
6978 {
6979         return cpu_possible_mask;
6980 }
6981 #endif /* CONFIG_NUMA */
6982
6983 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6984 {
6985         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6986 }
6987
6988 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6989
6990 struct sd_data {
6991         struct sched_domain **__percpu sd;
6992         struct sched_group **__percpu sg;
6993         struct sched_group_power **__percpu sgp;
6994 };
6995
6996 struct s_data {
6997         struct sched_domain ** __percpu sd;
6998         struct root_domain      *rd;
6999 };
7000
7001 enum s_alloc {
7002         sa_rootdomain,
7003         sa_sd,
7004         sa_sd_storage,
7005         sa_none,
7006 };
7007
7008 struct sched_domain_topology_level;
7009
7010 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7011 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7012
7013 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7014
7015 struct sched_domain_topology_level {
7016         sched_domain_init_f init;
7017         sched_domain_mask_f mask;
7018         int                 flags;
7019         struct sd_data      data;
7020 };
7021
7022 static int
7023 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7024 {
7025         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7026         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7027         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7028         struct sd_data *sdd = sd->private;
7029         struct sched_domain *child;
7030         int i;
7031
7032         cpumask_clear(covered);
7033
7034         for_each_cpu(i, span) {
7035                 struct cpumask *sg_span;
7036
7037                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7038                         continue;
7039
7040                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7041                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7042
7043                 if (!sg)
7044                         goto fail;
7045
7046                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7047
7048                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7049                 if (child->child) {
7050                         child = child->child;
7051                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7052                 } else
7053                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7054
7055                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7056
7057                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7058                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7059
7060                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7061                         groups = sg;
7062
7063                 if (!first)
7064                         first = sg;
7065                 if (last)
7066                         last->next = sg;
7067                 last = sg;
7068                 last->next = first;
7069         }
7070         sd->groups = groups;
7071
7072         return 0;
7073
7074 fail:
7075         free_sched_groups(first, 0);
7076
7077         return -ENOMEM;
7078 }
7079
7080 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7081 {
7082         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7083         struct sched_domain *child = sd->child;
7084
7085         if (child)
7086                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7087
7088         if (sg) {
7089                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7090                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7091                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7092         }
7093
7094         return cpu;
7095 }
7096
7097 /*
7098  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7099  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7100  * and ->cpu_power to 0.
7101  *
7102  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7103  */
7104 static int
7105 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7106 {
7107         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7108         struct sd_data *sdd = sd->private;
7109         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7110         struct cpumask *covered;
7111         int i;
7112
7113         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7114         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7115
7116         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7117                 return 0;
7118
7119         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7120         covered = sched_domains_tmpmask;
7121
7122         cpumask_clear(covered);
7123
7124         for_each_cpu(i, span) {
7125                 struct sched_group *sg;
7126                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7127                 int j;
7128
7129                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7130                         continue;
7131
7132                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7133                 sg->sgp->power = 0;
7134
7135                 for_each_cpu(j, span) {
7136                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7137                                 continue;
7138
7139                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7140                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7141                 }
7142
7143                 if (!first)
7144                         first = sg;
7145                 if (last)
7146                         last->next = sg;
7147                 last = sg;
7148         }
7149         last->next = first;
7150
7151         return 0;
7152 }
7153
7154 /*
7155  * Initialize sched groups cpu_power.
7156  *
7157  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7158  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7159  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7160  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7161  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7162  * less cpu_power.
7163  */
7164 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7165 {
7166         struct sched_group *sg = sd->groups;
7167
7168         WARN_ON(!sd || !sg);
7169
7170         do {
7171                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
7172                 sg = sg->next;
7173         } while (sg != sd->groups);
7174
7175         if (cpu != group_first_cpu(sg))
7176                 return;
7177
7178         update_group_power(sd, cpu);
7179 }
7180
7181 /*
7182  * Initializers for schedule domains
7183  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7184  */
7185
7186 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7187 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7188 #else
7189 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7190 #endif
7191
7192 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7193 static noinline struct sched_domain *                                   \
7194 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7195 {                                                                       \
7196         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7197         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7198         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7199         sd->private = &tl->data;                                        \
7200         return sd;                                                      \
7201 }
7202
7203 SD_INIT_FUNC(CPU)
7204 #ifdef CONFIG_NUMA
7205  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7206  SD_INIT_FUNC(NODE)
7207 #endif
7208 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7209  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7210 #endif
7211 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7212  SD_INIT_FUNC(MC)
7213 #endif
7214 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7215  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7216 #endif
7217
7218 static int default_relax_domain_level = -1;
7219 int sched_domain_level_max;
7220
7221 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7222 {
7223         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
7224                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
7225
7226         return 1;
7227 }
7228 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7229
7230 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7231                                  struct sched_domain_attr *attr)
7232 {
7233         int request;
7234
7235         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7236                 if (default_relax_domain_level < 0)
7237                         return;
7238                 else
7239                         request = default_relax_domain_level;
7240         } else
7241                 request = attr->relax_domain_level;
7242         if (request < sd->level) {
7243                 /* turn off idle balance on this domain */
7244                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7245         } else {
7246                 /* turn on idle balance on this domain */
7247                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7248         }
7249 }
7250
7251 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7252 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7253
7254 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7255                                  const struct cpumask *cpu_map)
7256 {
7257         switch (what) {
7258         case sa_rootdomain:
7259                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7260                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7261         case sa_sd:
7262                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7263         case sa_sd_storage:
7264                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7265         case sa_none:
7266                 break;
7267         }
7268 }
7269
7270 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7271                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7272 {
7273         memset(d, 0, sizeof(*d));
7274
7275         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7276                 return sa_sd_storage;
7277         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7278         if (!d->sd)
7279                 return sa_sd_storage;
7280         d->rd = alloc_rootdomain();
7281         if (!d->rd)
7282                 return sa_sd;
7283         return sa_rootdomain;
7284 }
7285
7286 /*
7287  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7288  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7289  * will not free the data we're using.
7290  */
7291 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7292 {
7293         struct sd_data *sdd = sd->private;
7294
7295         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7296         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7297
7298         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
7299                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7300
7301         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
7302                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
7303 }
7304
7305 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7306 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7307 {
7308         return topology_thread_cpumask(cpu);
7309 }
7310 #endif
7311
7312 /*
7313  * Topology list, bottom-up.
7314  */
7315 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7316 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7317         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7318 #endif
7319 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7320         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7321 #endif
7322 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7323         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7324 #endif
7325         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7326 #ifdef CONFIG_NUMA
7327         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, SDTL_OVERLAP, },
7328         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7329 #endif
7330         { NULL, },
7331 };
7332
7333 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7334
7335 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7336 {
7337         struct sched_domain_topology_level *tl;
7338         int j;
7339
7340         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7341                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7342
7343                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7344                 if (!sdd->sd)
7345                         return -ENOMEM;
7346
7347                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7348                 if (!sdd->sg)
7349                         return -ENOMEM;
7350
7351                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
7352                 if (!sdd->sgp)
7353                         return -ENOMEM;
7354
7355                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7356                         struct sched_domain *sd;
7357                         struct sched_group *sg;
7358                         struct sched_group_power *sgp;
7359
7360                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7361                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7362                         if (!sd)
7363                                 return -ENOMEM;
7364
7365                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7366
7367                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7368                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7369                         if (!sg)
7370                                 return -ENOMEM;
7371
7372                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7373
7374                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power),
7375                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7376                         if (!sgp)
7377                                 return -ENOMEM;
7378
7379                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
7380                 }
7381         }
7382
7383         return 0;
7384 }
7385
7386 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7387 {
7388         struct sched_domain_topology_level *tl;
7389         int j;
7390
7391         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7392                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7393
7394                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7395                         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7396                         if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7397                                 free_sched_groups(sd->groups, 0);
7398                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7399                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7400                         kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
7401                 }
7402                 free_percpu(sdd->sd);
7403                 free_percpu(sdd->sg);
7404                 free_percpu(sdd->sgp);
7405         }
7406 }
7407
7408 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7409                 struct s_data *d, const struct cpumask *cpu_map,
7410                 struct sched_domain_attr *attr, struct sched_domain *child,
7411                 int cpu)
7412 {
7413         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
7414         if (!sd)
7415                 return child;
7416
7417         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7418         if (child) {
7419                 sd->level = child->level + 1;
7420                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7421                 child->parent = sd;
7422         }
7423         sd->child = child;
7424         set_domain_attribute(sd, attr);
7425
7426         return sd;
7427 }
7428
7429 /*
7430  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7431  * to the individual cpus
7432  */
7433 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7434                                struct sched_domain_attr *attr)
7435 {
7436         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7437         struct sched_domain *sd;
7438         struct s_data d;
7439         int i, ret = -ENOMEM;
7440
7441         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7442         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7443                 goto error;
7444
7445         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7446         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7447                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7448
7449                 sd = NULL;
7450                 for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7451                         sd = build_sched_domain(tl, &d, cpu_map, attr, sd, i);
7452                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7453                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7454                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7455                                 break;
7456                 }
7457
7458                 while (sd->child)
7459                         sd = sd->child;
7460
7461                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7462         }
7463
7464         /* Build the groups for the domains */
7465         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7466                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7467                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7468                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7469                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7470                                         goto error;
7471                         } else {
7472                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7473                                         goto error;
7474                         }
7475                 }
7476         }
7477
7478         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7479         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7480                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7481                         continue;
7482
7483                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7484                         claim_allocations(i, sd);
7485                         init_sched_groups_power(i, sd);
7486                 }
7487         }
7488
7489         /* Attach the domains */
7490         rcu_read_lock();
7491         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7492                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7493                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7494         }
7495         rcu_read_unlock();
7496
7497         ret = 0;
7498 error:
7499         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7500         return ret;
7501 }
7502
7503 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7504 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7505 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7506                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7507
7508 /*
7509  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7510  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7511  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7512  */
7513 static cpumask_var_t fallback_doms;
7514
7515 /*
7516  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7517  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7518  * or 0 if it stayed the same.
7519  */
7520 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7521 {
7522         return 0;
7523 }
7524
7525 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7526 {
7527         int i;
7528         cpumask_var_t *doms;
7529
7530         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7531         if (!doms)
7532                 return NULL;
7533         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7534                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7535                         free_sched_domains(doms, i);
7536                         return NULL;
7537                 }
7538         }
7539         return doms;
7540 }
7541
7542 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7543 {
7544         unsigned int i;
7545         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7546                 free_cpumask_var(doms[i]);
7547         kfree(doms);
7548 }
7549
7550 /*
7551  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7552  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7553  * exclude other special cases in the future.
7554  */
7555 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7556 {
7557         int err;
7558
7559         arch_update_cpu_topology();
7560         ndoms_cur = 1;
7561         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7562         if (!doms_cur)
7563                 doms_cur = &fallback_doms;
7564         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7565         dattr_cur = NULL;
7566         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7567         register_sched_domain_sysctl();
7568
7569         return err;
7570 }
7571
7572 /*
7573  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7574  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7575  */
7576 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7577 {
7578         int i;
7579
7580         rcu_read_lock();
7581         for_each_cpu(i, cpu_map)
7582                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7583         rcu_read_unlock();
7584 }
7585
7586 /* handle null as "default" */
7587 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7588                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7589 {
7590         struct sched_domain_attr tmp;
7591
7592         /* fast path */
7593         if (!new && !cur)
7594                 return 1;
7595
7596         tmp = SD_ATTR_INIT;
7597         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7598                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7599                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7600 }
7601
7602 /*
7603  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7604  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7605  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7606  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7607  *
7608  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7609  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7610  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7611  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7612  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7613  * it as it is.
7614  *
7615  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7616  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7617  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7618  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7619  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7620  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7621  *
7622  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7623  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7624  * and it will not create the default domain.
7625  *
7626  * Call with hotplug lock held
7627  */
7628 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7629                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7630 {
7631         int i, j, n;
7632         int new_topology;
7633
7634         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7635
7636         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7637         unregister_sched_domain_sysctl();
7638
7639         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7640         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7641
7642         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7643
7644         /* Destroy deleted domains */
7645         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7646                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7647                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7648                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7649                                 goto match1;
7650                 }
7651                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7652                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7653 match1:
7654                 ;
7655         }
7656
7657         if (doms_new == NULL) {
7658                 ndoms_cur = 0;
7659                 doms_new = &fallback_doms;
7660                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7661                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7662         }
7663
7664         /* Build new domains */
7665         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7666                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7667                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7668                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7669                                 goto match2;
7670                 }
7671                 /* no match - add a new doms_new */
7672                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7673 match2:
7674                 ;
7675         }
7676
7677         /* Remember the new sched domains */
7678         if (doms_cur != &fallback_doms)
7679                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7680         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7681         doms_cur = doms_new;
7682         dattr_cur = dattr_new;
7683         ndoms_cur = ndoms_new;
7684
7685         register_sched_domain_sysctl();
7686
7687         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7688 }
7689
7690 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7691 static void reinit_sched_domains(void)
7692 {
7693         get_online_cpus();
7694
7695         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7696         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7697
7698         rebuild_sched_domains();
7699         put_online_cpus();
7700 }
7701
7702 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7703 {
7704         unsigned int level = 0;
7705
7706         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7707                 return -EINVAL;
7708
7709         /*
7710          * level is always be positive so don't check for
7711          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7712          * What happens on 0 or 1 byte write,
7713          * need to check for count as well?
7714          */
7715
7716         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7717                 return -EINVAL;
7718
7719         if (smt)
7720                 sched_smt_power_savings = level;
7721         else
7722                 sched_mc_power_savings = level;
7723
7724         reinit_sched_domains();
7725
7726         return count;
7727 }
7728
7729 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7730 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7731                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7732                                            char *page)
7733 {
7734         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7735 }
7736 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7737                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7738                                             const char *buf, size_t count)
7739 {
7740         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7741 }
7742 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7743                          sched_mc_power_savings_show,
7744                          sched_mc_power_savings_store);
7745 #endif
7746
7747 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7748 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7749                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7750                                             char *page)
7751 {
7752         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7753 }
7754 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7755                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7756                                              const char *buf, size_t count)
7757 {
7758         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7759 }
7760 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7761                    sched_smt_power_savings_show,
7762                    sched_smt_power_savings_store);
7763 #endif
7764
7765 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7766 {
7767         int err = 0;
7768
7769 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7770         if (smt_capable())
7771                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7772                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7773 #endif
7774 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7775         if (!err && mc_capable())
7776                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7777                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7778 #endif
7779         return err;
7780 }
7781 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7782
7783 /*
7784  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7785  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7786  * around partition_sched_domains().
7787  */
7788 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7789                              void *hcpu)
7790 {
7791         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7792         case CPU_ONLINE:
7793         case CPU_DOWN_FAILED:
7794                 cpuset_update_active_cpus();
7795                 return NOTIFY_OK;
7796         default:
7797                 return NOTIFY_DONE;
7798         }
7799 }
7800
7801 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7802                                void *hcpu)
7803 {
7804         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7805         case CPU_DOWN_PREPARE:
7806                 cpuset_update_active_cpus();
7807                 return NOTIFY_OK;
7808         default:
7809                 return NOTIFY_DONE;
7810         }
7811 }
7812
7813 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7814                                 unsigned long action, void *hcpu)
7815 {
7816         int cpu = (int)(long)hcpu;
7817
7818         switch (action) {
7819         case CPU_DOWN_PREPARE:
7820         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7821                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7822                 return NOTIFY_OK;
7823
7824         case CPU_DOWN_FAILED:
7825         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7826         case CPU_ONLINE:
7827         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7828                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7829                 return NOTIFY_OK;
7830
7831         default:
7832                 return NOTIFY_DONE;
7833         }
7834 }
7835
7836 void __init sched_init_smp(void)
7837 {
7838         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7839
7840         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7841         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7842
7843         get_online_cpus();
7844         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7845         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7846         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7847         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7848                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7849         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7850         put_online_cpus();
7851
7852         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7853         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7854
7855         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7856         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7857
7858         init_hrtick();
7859
7860         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7861         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7862                 BUG();
7863         sched_init_granularity();
7864         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7865
7866         init_sched_rt_class();
7867 }
7868 #else
7869 void __init sched_init_smp(void)
7870 {
7871         sched_init_granularity();
7872 }
7873 #endif /* CONFIG_SMP */
7874
7875 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7876
7877 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7878 {
7879         return in_lock_functions(addr) ||
7880                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7881                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7882 }
7883
7884 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7885 {
7886         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7887         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7888 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7889         cfs_rq->rq = rq;
7890         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
7891 #ifdef CONFIG_SMP
7892         cfs_rq->load_stamp = 1;
7893 #endif
7894 #endif
7895         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7896 #ifndef CONFIG_64BIT
7897         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
7898 #endif
7899 }
7900
7901 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7902 {
7903         struct rt_prio_array *array;
7904         int i;
7905
7906         array = &rt_rq->active;
7907         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7908                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7909                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7910         }
7911         /* delimiter for bitsearch: */
7912         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7913
7914 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7915         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7916 #ifdef CONFIG_SMP
7917         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7918 #endif
7919 #endif
7920 #ifdef CONFIG_SMP
7921         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7922         rt_rq->overloaded = 0;
7923         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
7924 #endif
7925
7926         rt_rq->rt_time = 0;
7927         rt_rq->rt_throttled = 0;
7928         rt_rq->rt_runtime = 0;
7929         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7930
7931 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7932         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7933         rt_rq->rq = rq;
7934 #endif
7935 }
7936
7937 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7938 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7939                                 struct sched_entity *se, int cpu,
7940                                 struct sched_entity *parent)
7941 {
7942         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7943         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7944         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7945         cfs_rq->tg = tg;
7946
7947         tg->se[cpu] = se;
7948         /* se could be NULL for root_task_group */
7949         if (!se)
7950                 return;
7951
7952         if (!parent)
7953                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7954         else
7955                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7956
7957         se->my_q = cfs_rq;
7958         update_load_set(&se->load, 0);
7959         se->parent = parent;
7960 }
7961 #endif
7962
7963 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7964 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7965                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
7966                 struct sched_rt_entity *parent)
7967 {
7968         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7969
7970         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7971         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7972         rt_rq->tg = tg;
7973         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7974
7975         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7976         if (!rt_se)
7977                 return;
7978
7979         if (!parent)
7980                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7981         else
7982                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7983
7984         rt_se->my_q = rt_rq;
7985         rt_se->parent = parent;
7986         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7987 }
7988 #endif
7989
7990 void __init sched_init(void)
7991 {
7992         int i, j;
7993         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7994
7995 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7996         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7997 #endif
7998 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7999         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8000 #endif
8001 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8002         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
8003 #endif
8004         if (alloc_size) {
8005                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
8006
8007 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8008                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8009                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8010
8011                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8012                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8013
8014 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8015 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8016                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8017                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8018
8019                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8020                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8021
8022 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8023 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
8024                 for_each_possible_cpu(i) {
8025                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
8026                         ptr += cpumask_size();
8027                 }
8028 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8029         }
8030
8031 #ifdef CONFIG_SMP
8032         init_defrootdomain();
8033 #endif
8034
8035         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8036                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8037
8038 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8039         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8040                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8041 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8042
8043 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8044         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8045         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8046         autogroup_init(&init_task);
8047 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8048
8049         for_each_possible_cpu(i) {
8050                 struct rq *rq;
8051
8052                 rq = cpu_rq(i);
8053                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
8054                 rq->nr_running = 0;
8055                 rq->calc_load_active = 0;
8056                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8057                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8058                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8059 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8060                 root_task_group.shares = root_task_group_load;
8061                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8062                 /*
8063                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
8064                  *
8065                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8066                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8067                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8068                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8069                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8070                  * (se->load.weight).
8071                  *
8072                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8073                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8074                  * then A0's share of the cpu resource is:
8075                  *
8076                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8077                  *
8078                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8079                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8080                  */
8081                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8082 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8083
8084                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8085 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8086                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8087                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8088 #endif
8089
8090                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8091                         rq->cpu_load[j] = 0;
8092
8093                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
8094
8095 #ifdef CONFIG_SMP
8096                 rq->sd = NULL;
8097                 rq->rd = NULL;
8098                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
8099                 rq->post_schedule = 0;
8100                 rq->active_balance = 0;
8101                 rq->next_balance = jiffies;
8102                 rq->push_cpu = 0;
8103                 rq->cpu = i;
8104                 rq->online = 0;
8105                 rq->idle_stamp = 0;
8106                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8107                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8108 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8109                 rq->nohz_balance_kick = 0;
8110                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
8111 #endif
8112 #endif
8113                 init_rq_hrtick(rq);
8114                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8115         }
8116
8117         set_load_weight(&init_task);
8118
8119 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8120         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8121 #endif
8122
8123 #ifdef CONFIG_SMP
8124         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8125 #endif
8126
8127 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8128         plist_head_init(&init_task.pi_waiters);
8129 #endif
8130
8131         /*
8132          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8133          */
8134         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8135         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8136
8137         /*
8138          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8139          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8140          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8141          * when this runqueue becomes "idle".
8142          */
8143         init_idle(current, smp_processor_id());
8144
8145         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8146
8147         /*
8148          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8149          */
8150         current->sched_class = &fair_sched_class;
8151
8152         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8153         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
8154 #ifdef CONFIG_SMP
8155         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
8156 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8157         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
8158         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
8159         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
8160         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8161         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
8162 #endif
8163         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
8164         if (cpu_isolated_map == NULL)
8165                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
8166 #endif /* SMP */
8167
8168         scheduler_running = 1;
8169 }
8170
8171 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8172 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
8173 {
8174         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
8175
8176         return (nested == preempt_offset);
8177 }
8178
8179 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8180 {
8181 #ifdef in_atomic
8182         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8183
8184         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
8185             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8186                 return;
8187         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8188                 return;
8189         prev_jiffy = jiffies;
8190
8191         printk(KERN_ERR
8192                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8193                         file, line);
8194         printk(KERN_ERR
8195                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8196                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8197                         current->pid, current->comm);
8198
8199         debug_show_held_locks(current);
8200         if (irqs_disabled())
8201                 print_irqtrace_events(current);
8202         dump_stack();
8203 #endif
8204 }
8205 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8206 #endif
8207
8208 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8209 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8210 {
8211         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
8212         int old_prio = p->prio;
8213         int on_rq;
8214
8215         on_rq = p->on_rq;
8216         if (on_rq)
8217                 deactivate_task(rq, p, 0);
8218         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8219         if (on_rq) {
8220                 activate_task(rq, p, 0);
8221                 resched_task(rq->curr);
8222         }
8223
8224         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
8225 }
8226
8227 void normalize_rt_tasks(void)
8228 {
8229         struct task_struct *g, *p;
8230         unsigned long flags;
8231         struct rq *rq;
8232
8233         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8234         do_each_thread(g, p) {
8235                 /*
8236                  * Only normalize user tasks:
8237                  */
8238                 if (!p->mm)
8239                         continue;
8240
8241                 p->se.exec_start                = 0;
8242 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8243                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
8244                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
8245                 p->se.statistics.block_start    = 0;
8246 #endif
8247
8248                 if (!rt_task(p)) {
8249                         /*
8250                          * Renice negative nice level userspace
8251                          * tasks back to 0:
8252                          */
8253                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8254                                 set_user_nice(p, 0);
8255                         continue;
8256                 }
8257
8258                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
8259                 rq = __task_rq_lock(p);
8260
8261                 normalize_task(rq, p);
8262
8263                 __task_rq_unlock(rq);
8264                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
8265         } while_each_thread(g, p);
8266
8267         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8268 }
8269
8270 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8271
8272 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8273 /*
8274  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8275  *
8276  * They can only be called when the whole system has been
8277  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8278  * activity can take place. Using them for anything else would
8279  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8280  * under any other configuration.
8281  */
8282
8283 /**
8284  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8285  * @cpu: the processor in question.
8286  *
8287  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8288  */
8289 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8290 {
8291         return cpu_curr(cpu);
8292 }
8293
8294 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8295
8296 #ifdef CONFIG_IA64
8297 /**
8298  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8299  * @cpu: the processor in question.
8300  * @p: the task pointer to set.
8301  *
8302  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8303  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8304  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8305  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8306  * and caller must save the original value of the current task (see
8307  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8308  * re-starting the system.
8309  *
8310  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8311  */
8312 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8313 {
8314         cpu_curr(cpu) = p;
8315 }
8316
8317 #endif
8318
8319 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8320 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8321 {
8322         int i;
8323
8324         for_each_possible_cpu(i) {
8325                 if (tg->cfs_rq)
8326                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8327                 if (tg->se)
8328                         kfree(tg->se[i]);
8329         }
8330
8331         kfree(tg->cfs_rq);
8332         kfree(tg->se);
8333 }
8334
8335 static
8336 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8337 {
8338         struct cfs_rq *cfs_rq;
8339         struct sched_entity *se;
8340         int i;
8341
8342         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8343         if (!tg->cfs_rq)
8344                 goto err;
8345         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8346         if (!tg->se)
8347                 goto err;
8348
8349         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8350
8351         for_each_possible_cpu(i) {
8352                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8353                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8354                 if (!cfs_rq)
8355                         goto err;
8356
8357                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8358                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8359                 if (!se)
8360                         goto err_free_rq;
8361
8362                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
8363         }
8364
8365         return 1;
8366
8367 err_free_rq:
8368         kfree(cfs_rq);
8369 err:
8370         return 0;
8371 }
8372
8373 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8374 {
8375         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8376         unsigned long flags;
8377
8378         /*
8379         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
8380         * check on_list without danger of it being re-added.
8381         */
8382         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
8383                 return;
8384
8385         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8386         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
8387         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8388 }
8389 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8390 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8391 {
8392 }
8393
8394 static inline
8395 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8396 {
8397         return 1;
8398 }
8399
8400 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8401 {
8402 }
8403 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8404
8405 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8406 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8407 {
8408         int i;
8409
8410         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8411
8412         for_each_possible_cpu(i) {
8413                 if (tg->rt_rq)
8414                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8415                 if (tg->rt_se)
8416                         kfree(tg->rt_se[i]);
8417         }
8418
8419         kfree(tg->rt_rq);
8420         kfree(tg->rt_se);
8421 }
8422
8423 static
8424 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8425 {
8426         struct rt_rq *rt_rq;
8427         struct sched_rt_entity *rt_se;
8428         int i;
8429
8430         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8431         if (!tg->rt_rq)
8432                 goto err;
8433         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8434         if (!tg->rt_se)
8435                 goto err;
8436
8437         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8438                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8439
8440         for_each_possible_cpu(i) {
8441                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8442                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8443                 if (!rt_rq)
8444                         goto err;
8445
8446                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8447                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8448                 if (!rt_se)
8449                         goto err_free_rq;
8450
8451                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
8452         }
8453
8454         return 1;
8455
8456 err_free_rq:
8457         kfree(rt_rq);
8458 err:
8459         return 0;
8460 }
8461 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8462 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8463 {
8464 }
8465
8466 static inline
8467 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8468 {
8469         return 1;
8470 }
8471 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8472
8473 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8474 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8475 {
8476         free_fair_sched_group(tg);
8477         free_rt_sched_group(tg);
8478         autogroup_free(tg);
8479         kfree(tg);
8480 }
8481
8482 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8483 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8484 {
8485         struct task_group *tg;
8486         unsigned long flags;
8487
8488         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8489         if (!tg)
8490                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8491
8492         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8493                 goto err;
8494
8495         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8496                 goto err;
8497
8498         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8499         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8500
8501         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8502
8503         tg->parent = parent;
8504         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8505         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8506         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8507
8508         return tg;
8509
8510 err:
8511         free_sched_group(tg);
8512         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8513 }
8514
8515 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8516 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8517 {
8518         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8519         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8520 }
8521
8522 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8523 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8524 {
8525         unsigned long flags;
8526         int i;
8527
8528         /* end participation in shares distribution */
8529         for_each_possible_cpu(i)
8530                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8531
8532         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8533         list_del_rcu(&tg->list);
8534         list_del_rcu(&tg->siblings);
8535         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8536
8537         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8538         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8539 }
8540
8541 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8542  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8543  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8544  *      reflect its new group.
8545  */
8546 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8547 {
8548         int on_rq, running;
8549         unsigned long flags;
8550         struct rq *rq;
8551
8552         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8553
8554         running = task_current(rq, tsk);
8555         on_rq = tsk->on_rq;
8556
8557         if (on_rq)
8558                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8559         if (unlikely(running))
8560                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8561
8562 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8563         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8564                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
8565         else
8566 #endif
8567                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8568
8569         if (unlikely(running))
8570                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8571         if (on_rq)
8572                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8573
8574         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8575 }
8576 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8577
8578 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8579 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8580
8581 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8582 {
8583         int i;
8584         unsigned long flags;
8585
8586         /*
8587          * We can't change the weight of the root cgroup.
8588          */
8589         if (!tg->se[0])
8590                 return -EINVAL;
8591
8592         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
8593
8594         mutex_lock(&shares_mutex);
8595         if (tg->shares == shares)
8596                 goto done;
8597
8598         tg->shares = shares;
8599         for_each_possible_cpu(i) {
8600                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
8601                 struct sched_entity *se;
8602
8603                 se = tg->se[i];
8604                 /* Propagate contribution to hierarchy */
8605                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8606                 for_each_sched_entity(se)
8607                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
8608                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8609         }
8610
8611 done:
8612         mutex_unlock(&shares_mutex);
8613         return 0;
8614 }
8615
8616 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8617 {
8618         return tg->shares;
8619 }
8620 #endif
8621
8622 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8623 /*
8624  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8625  */
8626 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8627
8628 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8629 {
8630         if (runtime == RUNTIME_INF)
8631                 return 1ULL << 20;
8632
8633         return div64_u64(runtime << 20, period);
8634 }
8635
8636 /* Must be called with tasklist_lock held */
8637 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8638 {
8639         struct task_struct *g, *p;
8640
8641         do_each_thread(g, p) {
8642                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8643                         return 1;
8644         } while_each_thread(g, p);
8645
8646         return 0;
8647 }
8648
8649 struct rt_schedulable_data {
8650         struct task_group *tg;
8651         u64 rt_period;
8652         u64 rt_runtime;
8653 };
8654
8655 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8656 {
8657         struct rt_schedulable_data *d = data;
8658         struct task_group *child;
8659         unsigned long total, sum = 0;
8660         u64 period, runtime;
8661
8662         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8663         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8664
8665         if (tg == d->tg) {
8666                 period = d->rt_period;
8667                 runtime = d->rt_runtime;
8668         }
8669
8670         /*
8671          * Cannot have more runtime than the period.
8672          */
8673         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8674                 return -EINVAL;
8675
8676         /*
8677          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8678          */
8679         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8680                 return -EBUSY;
8681
8682         total = to_ratio(period, runtime);
8683
8684         /*
8685          * Nobody can have more than the global setting allows.
8686          */
8687         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8688                 return -EINVAL;
8689
8690         /*
8691          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8692          */
8693         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8694                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8695                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8696
8697                 if (child == d->tg) {
8698                         period = d->rt_period;
8699                         runtime = d->rt_runtime;
8700                 }
8701
8702                 sum += to_ratio(period, runtime);
8703         }
8704
8705         if (sum > total)
8706                 return -EINVAL;
8707
8708         return 0;
8709 }
8710
8711 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8712 {
8713         struct rt_schedulable_data data = {
8714                 .tg = tg,
8715                 .rt_period = period,
8716                 .rt_runtime = runtime,
8717         };
8718
8719         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8720 }
8721
8722 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8723                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8724 {
8725         int i, err = 0;
8726
8727         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8728         read_lock(&tasklist_lock);
8729         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8730         if (err)
8731                 goto unlock;
8732
8733         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8734         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8735         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8736
8737         for_each_possible_cpu(i) {
8738                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8739
8740                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8741                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8742                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8743         }
8744         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8745 unlock:
8746         read_unlock(&tasklist_lock);
8747         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8748
8749         return err;
8750 }
8751
8752 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8753 {
8754         u64 rt_runtime, rt_period;
8755
8756         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8757         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8758         if (rt_runtime_us < 0)
8759                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8760
8761         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8762 }
8763
8764 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8765 {
8766         u64 rt_runtime_us;
8767
8768         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8769                 return -1;
8770
8771         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8772         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8773         return rt_runtime_us;
8774 }
8775
8776 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8777 {
8778         u64 rt_runtime, rt_period;
8779
8780         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8781         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8782
8783         if (rt_period == 0)
8784                 return -EINVAL;
8785
8786         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8787 }
8788
8789 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8790 {
8791         u64 rt_period_us;
8792
8793         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8794         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8795         return rt_period_us;
8796 }
8797
8798 static int sched_rt_global_constraints(void)
8799 {
8800         u64 runtime, period;
8801         int ret = 0;
8802
8803         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8804                 return -EINVAL;
8805
8806         runtime = global_rt_runtime();
8807         period = global_rt_period();
8808
8809         /*
8810          * Sanity check on the sysctl variables.
8811          */
8812         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8813                 return -EINVAL;
8814
8815         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8816         read_lock(&tasklist_lock);
8817         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8818         read_unlock(&tasklist_lock);
8819         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8820
8821         return ret;
8822 }
8823
8824 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8825 {
8826         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8827         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8828                 return 0;
8829
8830         return 1;
8831 }
8832
8833 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8834 static int sched_rt_global_constraints(void)
8835 {
8836         unsigned long flags;
8837         int i;
8838
8839         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8840                 return -EINVAL;
8841
8842         /*
8843          * There's always some RT tasks in the root group
8844          * -- migration, kstopmachine etc..
8845          */
8846         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8847                 return -EBUSY;
8848
8849         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8850         for_each_possible_cpu(i) {
8851                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8852
8853                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8854                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8855                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8856         }
8857         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8858
8859         return 0;
8860 }
8861 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8862
8863 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8864                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8865                 loff_t *ppos)
8866 {
8867         int ret;
8868         int old_period, old_runtime;
8869         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8870
8871         mutex_lock(&mutex);
8872         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8873         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8874
8875         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8876
8877         if (!ret && write) {
8878                 ret = sched_rt_global_constraints();
8879                 if (ret) {
8880                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8881                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8882                 } else {
8883                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8884                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8885                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8886                 }
8887         }
8888         mutex_unlock(&mutex);
8889
8890         return ret;
8891 }
8892
8893 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8894
8895 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8896 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8897 {
8898         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8899                             struct task_group, css);
8900 }
8901
8902 static struct cgroup_subsys_state *
8903 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8904 {
8905         struct task_group *tg, *parent;
8906
8907         if (!cgrp->parent) {
8908                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8909                 return &root_task_group.css;
8910         }
8911
8912         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8913         tg = sched_create_group(parent);
8914         if (IS_ERR(tg))
8915                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8916
8917         return &tg->css;
8918 }
8919
8920 static void
8921 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8922 {
8923         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8924
8925         sched_destroy_group(tg);
8926 }
8927
8928 static int
8929 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8930 {
8931 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8932         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8933                 return -EINVAL;
8934 #else
8935         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8936         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8937                 return -EINVAL;
8938 #endif
8939         return 0;
8940 }
8941
8942 static void
8943 cpu_cgroup_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8944 {
8945         sched_move_task(tsk);
8946 }
8947
8948 static void
8949 cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8950                 struct cgroup *old_cgrp, struct task_struct *task)
8951 {
8952         /*
8953          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8954          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8955          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8956          */
8957         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8958                 return;
8959
8960         sched_move_task(task);
8961 }
8962
8963 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8964 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8965                                 u64 shareval)
8966 {
8967         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), scale_load(shareval));
8968 }
8969
8970 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8971 {
8972         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8973
8974         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8975 }
8976 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8977
8978 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8979 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8980                                 s64 val)
8981 {
8982         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8983 }
8984
8985 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8986 {
8987         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8988 }
8989
8990 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8991                 u64 rt_period_us)
8992 {
8993         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8994 }
8995
8996 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8997 {
8998         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8999 }
9000 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9001
9002 static struct cftype cpu_files[] = {
9003 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9004         {
9005                 .name = "shares",
9006                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9007                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9008         },
9009 #endif
9010 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9011         {
9012                 .name = "rt_runtime_us",
9013                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9014                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9015         },
9016         {
9017                 .name = "rt_period_us",
9018                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9019                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9020         },
9021 #endif
9022 };
9023
9024 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9025 {
9026         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9027 }
9028
9029 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9030         .name           = "cpu",
9031         .create         = cpu_cgroup_create,
9032         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9033         .can_attach_task = cpu_cgroup_can_attach_task,
9034         .attach_task    = cpu_cgroup_attach_task,
9035         .exit           = cpu_cgroup_exit,
9036         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9037         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9038         .early_init     = 1,
9039 };
9040
9041 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9042
9043 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9044
9045 /*
9046  * CPU accounting code for task groups.
9047  *
9048  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9049  * (balbir@in.ibm.com).
9050  */
9051
9052 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9053 struct cpuacct {
9054         struct cgroup_subsys_state css;
9055         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9056         u64 __percpu *cpuusage;
9057         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
9058         struct cpuacct *parent;
9059 };
9060
9061 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9062
9063 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9064 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9065 {
9066         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9067                             struct cpuacct, css);
9068 }
9069
9070 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9071 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9072 {
9073         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9074                             struct cpuacct, css);
9075 }
9076
9077 /* create a new cpu accounting group */
9078 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9079         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9080 {
9081         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9082         int i;
9083
9084         if (!ca)
9085                 goto out;
9086
9087         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9088         if (!ca->cpuusage)
9089                 goto out_free_ca;
9090
9091         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9092                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
9093                         goto out_free_counters;
9094
9095         if (cgrp->parent)
9096                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9097
9098         return &ca->css;
9099
9100 out_free_counters:
9101         while (--i >= 0)
9102                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9103         free_percpu(ca->cpuusage);
9104 out_free_ca:
9105         kfree(ca);
9106 out:
9107         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9108 }
9109
9110 /* destroy an existing cpu accounting group */
9111 static void
9112 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9113 {
9114         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9115         int i;
9116
9117         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
9118                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
9119         free_percpu(ca->cpuusage);
9120         kfree(ca);
9121 }
9122
9123 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9124 {
9125         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9126         u64 data;
9127
9128 #ifndef CONFIG_64BIT
9129         /*
9130          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9131          */
9132         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9133         data = *cpuusage;
9134         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9135 #else
9136         data = *cpuusage;
9137 #endif
9138
9139         return data;
9140 }
9141
9142 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9143 {
9144         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9145
9146 #ifndef CONFIG_64BIT
9147         /*
9148          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9149          */
9150         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9151         *cpuusage = val;
9152         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9153 #else
9154         *cpuusage = val;
9155 #endif
9156 }
9157
9158 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9159 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9160 {
9161         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9162         u64 totalcpuusage = 0;
9163         int i;
9164
9165         for_each_present_cpu(i)
9166                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9167
9168         return totalcpuusage;
9169 }
9170
9171 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9172                                                                 u64 reset)
9173 {
9174         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9175         int err = 0;
9176         int i;
9177
9178         if (reset) {
9179                 err = -EINVAL;
9180                 goto out;
9181         }
9182
9183         for_each_present_cpu(i)
9184                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9185
9186 out:
9187         return err;
9188 }
9189
9190 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9191                                    struct seq_file *m)
9192 {
9193         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9194         u64 percpu;
9195         int i;
9196
9197         for_each_present_cpu(i) {
9198                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9199                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9200         }
9201         seq_printf(m, "\n");
9202         return 0;
9203 }
9204
9205 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
9206         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
9207         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
9208 };
9209
9210 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9211                 struct cgroup_map_cb *cb)
9212 {
9213         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9214         int i;
9215
9216         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9217                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9218                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9219                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9220         }
9221         return 0;
9222 }
9223
9224 static struct cftype files[] = {
9225         {
9226                 .name = "usage",
9227                 .read_u64 = cpuusage_read,
9228                 .write_u64 = cpuusage_write,
9229         },
9230         {
9231                 .name = "usage_percpu",
9232                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9233         },
9234         {
9235                 .name = "stat",
9236                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9237         },
9238 };
9239
9240 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9241 {
9242         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9243 }
9244
9245 /*
9246  * charge this task's execution time to its accounting group.
9247  *
9248  * called with rq->lock held.
9249  */
9250 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9251 {
9252         struct cpuacct *ca;
9253         int cpu;
9254
9255         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9256                 return;
9257
9258         cpu = task_cpu(tsk);
9259
9260         rcu_read_lock();
9261
9262         ca = task_ca(tsk);
9263
9264         for (; ca; ca = ca->parent) {
9265                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9266                 *cpuusage += cputime;
9267         }
9268
9269         rcu_read_unlock();
9270 }
9271
9272 /*
9273  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9274  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9275  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9276  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9277  *
9278  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9279  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9280  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9281  */
9282 #ifdef CONFIG_SMP
9283 #define CPUACCT_BATCH   \
9284         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9285 #else
9286 #define CPUACCT_BATCH   0
9287 #endif
9288
9289 /*
9290  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9291  */
9292 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9293                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9294 {
9295         struct cpuacct *ca;
9296         int batch = CPUACCT_BATCH;
9297
9298         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9299                 return;
9300
9301         rcu_read_lock();
9302         ca = task_ca(tsk);
9303
9304         do {
9305                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9306                 ca = ca->parent;
9307         } while (ca);
9308         rcu_read_unlock();
9309 }
9310
9311 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9312         .name = "cpuacct",
9313         .create = cpuacct_create,
9314         .destroy = cpuacct_destroy,
9315         .populate = cpuacct_populate,
9316         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9317 };
9318 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9319