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