9769c756ad6650734f9f038db30064d1c38232f5
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
296 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315 #ifndef CONFIG_64BIT
316         u64 min_vruntime_copy;
317 #endif
318
319         struct rb_root tasks_timeline;
320         struct rb_node *rb_leftmost;
321
322         struct list_head tasks;
323         struct list_head *balance_iterator;
324
325         /*
326          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
327          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
328          */
329         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
330
331 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
332         unsigned int nr_spread_over;
333 #endif
334
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
337
338         /*
339          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
340          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
341          * (like users, containers etc.)
342          *
343          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
344          * list is used during load balance.
345          */
346         int on_list;
347         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
348         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
349
350 #ifdef CONFIG_SMP
351         /*
352          * the part of load.weight contributed by tasks
353          */
354         unsigned long task_weight;
355
356         /*
357          *   h_load = weight * f(tg)
358          *
359          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
360          * this group.
361          */
362         unsigned long h_load;
363
364         /*
365          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
366          *
367          * load_stamp is the last time we updated the load average
368          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
369          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
370          */
371         u64 load_avg;
372         u64 load_period;
373         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
374
375         unsigned long load_contribution;
376 #endif
377 #endif
378 };
379
380 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
381 struct rt_rq {
382         struct rt_prio_array active;
383         unsigned long rt_nr_running;
384 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
385         struct {
386                 int curr; /* highest queued rt task prio */
387 #ifdef CONFIG_SMP
388                 int next; /* next highest */
389 #endif
390         } highest_prio;
391 #endif
392 #ifdef CONFIG_SMP
393         unsigned long rt_nr_migratory;
394         unsigned long rt_nr_total;
395         int overloaded;
396         struct plist_head pushable_tasks;
397 #endif
398         int rt_throttled;
399         u64 rt_time;
400         u64 rt_runtime;
401         /* Nests inside the rq lock: */
402         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
403
404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
405         unsigned long rt_nr_boosted;
406
407         struct rq *rq;
408         struct list_head leaf_rt_rq_list;
409         struct task_group *tg;
410 #endif
411 };
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414
415 /*
416  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
417  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
418  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
419  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
420  * object.
421  *
422  */
423 struct root_domain {
424         atomic_t refcount;
425         struct rcu_head rcu;
426         cpumask_var_t span;
427         cpumask_var_t online;
428
429         /*
430          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
431          * one runnable RT task.
432          */
433         cpumask_var_t rto_mask;
434         atomic_t rto_count;
435         struct cpupri cpupri;
436 };
437
438 /*
439  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
440  * members (mimicking the global state we have today).
441  */
442 static struct root_domain def_root_domain;
443
444 #endif /* CONFIG_SMP */
445
446 /*
447  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
448  *
449  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
450  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
451  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
452  */
453 struct rq {
454         /* runqueue lock: */
455         raw_spinlock_t lock;
456
457         /*
458          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
459          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
460          */
461         unsigned long nr_running;
462         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
463         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
464         unsigned long last_load_update_tick;
465 #ifdef CONFIG_NO_HZ
466         u64 nohz_stamp;
467         unsigned char nohz_balance_kick;
468 #endif
469         int skip_clock_update;
470
471         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
472         struct load_weight load;
473         unsigned long nr_load_updates;
474         u64 nr_switches;
475
476         struct cfs_rq cfs;
477         struct rt_rq rt;
478
479 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
480         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
481         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
482 #endif
483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct list_head leaf_rt_rq_list;
485 #endif
486
487         /*
488          * This is part of a global counter where only the total sum
489          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
490          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
491          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
492          */
493         unsigned long nr_uninterruptible;
494
495         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
496         unsigned long next_balance;
497         struct mm_struct *prev_mm;
498
499         u64 clock;
500         u64 clock_task;
501
502         atomic_t nr_iowait;
503
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         struct root_domain *rd;
506         struct sched_domain *sd;
507
508         unsigned long cpu_power;
509
510         unsigned char idle_at_tick;
511         /* For active balancing */
512         int post_schedule;
513         int active_balance;
514         int push_cpu;
515         struct cpu_stop_work active_balance_work;
516         /* cpu of this runqueue: */
517         int cpu;
518         int online;
519
520         unsigned long avg_load_per_task;
521
522         u64 rt_avg;
523         u64 age_stamp;
524         u64 idle_stamp;
525         u64 avg_idle;
526 #endif
527
528 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
529         u64 prev_irq_time;
530 #endif
531
532         /* calc_load related fields */
533         unsigned long calc_load_update;
534         long calc_load_active;
535
536 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         int hrtick_csd_pending;
539         struct call_single_data hrtick_csd;
540 #endif
541         struct hrtimer hrtick_timer;
542 #endif
543
544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
545         /* latency stats */
546         struct sched_info rq_sched_info;
547         unsigned long long rq_cpu_time;
548         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
549
550         /* sys_sched_yield() stats */
551         unsigned int yld_count;
552
553         /* schedule() stats */
554         unsigned int sched_switch;
555         unsigned int sched_count;
556         unsigned int sched_goidle;
557
558         /* try_to_wake_up() stats */
559         unsigned int ttwu_count;
560         unsigned int ttwu_local;
561 #endif
562
563 #ifdef CONFIG_SMP
564         struct task_struct *wake_list;
565 #endif
566 };
567
568 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
569
570
571 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
609  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
610  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
611  * we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct task_group *tg;
616         struct cgroup_subsys_state *css;
617
618         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
619                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
620                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
621         tg = container_of(css, struct task_group, css);
622
623         return autogroup_task_group(p, tg);
624 }
625
626 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
627 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
628 {
629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
630         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
631         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
635         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
636         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
637 #endif
638 }
639
640 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
641
642 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
643 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
644 {
645         return NULL;
646 }
647
648 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
649
650 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
651
652 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
653 {
654         s64 delta;
655
656         if (rq->skip_clock_update > 0)
657                 return;
658
659         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
660         rq->clock += delta;
661         update_rq_clock_task(rq, delta);
662 }
663
664 /*
665  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
666  */
667 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
668 # define const_debug __read_mostly
669 #else
670 # define const_debug static const
671 #endif
672
673 /**
674  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
675  * @cpu: the processor in question.
676  *
677  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
678  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
679  */
680 int runqueue_is_locked(int cpu)
681 {
682         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
683 }
684
685 /*
686  * Debugging: various feature bits
687  */
688
689 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
690         __SCHED_FEAT_##name ,
691
692 enum {
693 #include "sched_features.h"
694 };
695
696 #undef SCHED_FEAT
697
698 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
699         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
700
701 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
702 #include "sched_features.h"
703         0;
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
709         #name ,
710
711 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
712 #include "sched_features.h"
713         NULL
714 };
715
716 #undef SCHED_FEAT
717
718 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
719 {
720         int i;
721
722         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
723                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
724                         seq_puts(m, "NO_");
725                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
726         }
727         seq_puts(m, "\n");
728
729         return 0;
730 }
731
732 static ssize_t
733 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
734                 size_t cnt, loff_t *ppos)
735 {
736         char buf[64];
737         char *cmp;
738         int neg = 0;
739         int i;
740
741         if (cnt > 63)
742                 cnt = 63;
743
744         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
745                 return -EFAULT;
746
747         buf[cnt] = 0;
748         cmp = strstrip(buf);
749
750         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
751                 neg = 1;
752                 cmp += 3;
753         }
754
755         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
756                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
757                         if (neg)
758                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
759                         else
760                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
761                         break;
762                 }
763         }
764
765         if (!sched_feat_names[i])
766                 return -EINVAL;
767
768         *ppos += cnt;
769
770         return cnt;
771 }
772
773 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
774 {
775         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
776 }
777
778 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
779         .open           = sched_feat_open,
780         .write          = sched_feat_write,
781         .read           = seq_read,
782         .llseek         = seq_lseek,
783         .release        = single_release,
784 };
785
786 static __init int sched_init_debug(void)
787 {
788         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
789                         &sched_feat_fops);
790
791         return 0;
792 }
793 late_initcall(sched_init_debug);
794
795 #endif
796
797 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
798
799 /*
800  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
801  * Limited because this is done with IRQs disabled.
802  */
803 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
804
805 /*
806  * period over which we average the RT time consumption, measured
807  * in ms.
808  *
809  * default: 1s
810  */
811 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
812
813 /*
814  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
815  * default: 1s
816  */
817 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
818
819 static __read_mostly int scheduler_running;
820
821 /*
822  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
823  * default: 0.95s
824  */
825 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
826
827 static inline u64 global_rt_period(void)
828 {
829         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
830 }
831
832 static inline u64 global_rt_runtime(void)
833 {
834         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
835                 return RUNTIME_INF;
836
837         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 #ifndef prepare_arch_switch
841 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
842 #endif
843 #ifndef finish_arch_switch
844 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
845 #endif
846
847 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return rq->curr == p;
850 }
851
852 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
853 {
854 #ifdef CONFIG_SMP
855         return p->on_cpu;
856 #else
857         return task_current(rq, p);
858 #endif
859 }
860
861 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
862 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
863 {
864 #ifdef CONFIG_SMP
865         /*
866          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
867          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
868          * here.
869          */
870         next->on_cpu = 1;
871 #endif
872 }
873
874 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
875 {
876 #ifdef CONFIG_SMP
877         /*
878          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
879          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
880          * finished.
881          */
882         smp_wmb();
883         prev->on_cpu = 0;
884 #endif
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         /*
904          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
905          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
906          * here.
907          */
908         next->on_cpu = 1;
909 #endif
910 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
912 #else
913         raw_spin_unlock(&rq->lock);
914 #endif
915 }
916
917 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
918 {
919 #ifdef CONFIG_SMP
920         /*
921          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
922          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
923          * finished.
924          */
925         smp_wmb();
926         prev->on_cpu = 0;
927 #endif
928 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
929         local_irq_enable();
930 #endif
931 }
932 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
933
934 /*
935  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
936  */
937 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
938         __acquires(rq->lock)
939 {
940         struct rq *rq;
941
942         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
943
944         for (;;) {
945                 rq = task_rq(p);
946                 raw_spin_lock(&rq->lock);
947                 if (likely(rq == task_rq(p)))
948                         return rq;
949                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
950         }
951 }
952
953 /*
954  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
955  */
956 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
957         __acquires(p->pi_lock)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 raw_spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
969                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
970         }
971 }
972
973 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
974         __releases(rq->lock)
975 {
976         raw_spin_unlock(&rq->lock);
977 }
978
979 static inline void
980 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
981         __releases(rq->lock)
982         __releases(p->pi_lock)
983 {
984         raw_spin_unlock(&rq->lock);
985         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
986 }
987
988 /*
989  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
990  */
991 static struct rq *this_rq_lock(void)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         local_irq_disable();
997         rq = this_rq();
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999
1000         return rq;
1001 }
1002
1003 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1004 /*
1005  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1006  *
1007  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1008  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1009  * reschedule event.
1010  *
1011  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1012  * rq->lock.
1013  */
1014
1015 /*
1016  * Use hrtick when:
1017  *  - enabled by features
1018  *  - hrtimer is actually high res
1019  */
1020 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1021 {
1022         if (!sched_feat(HRTICK))
1023                 return 0;
1024         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1025                 return 0;
1026         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1032                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * High-resolution timer tick.
1037  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1038  */
1039 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1040 {
1041         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1042
1043         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1044
1045         raw_spin_lock(&rq->lock);
1046         update_rq_clock(rq);
1047         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1048         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1049
1050         return HRTIMER_NORESTART;
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 /*
1055  * called from hardirq (IPI) context
1056  */
1057 static void __hrtick_start(void *arg)
1058 {
1059         struct rq *rq = arg;
1060
1061         raw_spin_lock(&rq->lock);
1062         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1063         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1064         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Called to set the hrtick timer state.
1069  *
1070  * called with rq->lock held and irqs disabled
1071  */
1072 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1073 {
1074         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1075         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1076
1077         hrtimer_set_expires(timer, time);
1078
1079         if (rq == this_rq()) {
1080                 hrtimer_restart(timer);
1081         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1082                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1083                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1084         }
1085 }
1086
1087 static int
1088 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1089 {
1090         int cpu = (int)(long)hcpu;
1091
1092         switch (action) {
1093         case CPU_UP_CANCELED:
1094         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE:
1096         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1097         case CPU_DEAD:
1098         case CPU_DEAD_FROZEN:
1099                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1100                 return NOTIFY_OK;
1101         }
1102
1103         return NOTIFY_DONE;
1104 }
1105
1106 static __init void init_hrtick(void)
1107 {
1108         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1109 }
1110 #else
1111 /*
1112  * Called to set the hrtick timer state.
1113  *
1114  * called with rq->lock held and irqs disabled
1115  */
1116 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1117 {
1118         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1119                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1120 }
1121
1122 static inline void init_hrtick(void)
1123 {
1124 }
1125 #endif /* CONFIG_SMP */
1126
1127 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1128 {
1129 #ifdef CONFIG_SMP
1130         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1131
1132         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1133         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1134         rq->hrtick_csd.info = rq;
1135 #endif
1136
1137         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1138         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1139 }
1140 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1141 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void init_hrtick(void)
1150 {
1151 }
1152 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1153
1154 /*
1155  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1156  *
1157  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1158  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1159  * the target CPU.
1160  */
1161 #ifdef CONFIG_SMP
1162
1163 #ifndef tsk_is_polling
1164 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1165 #endif
1166
1167 static void resched_task(struct task_struct *p)
1168 {
1169         int cpu;
1170
1171         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1172
1173         if (test_tsk_need_resched(p))
1174                 return;
1175
1176         set_tsk_need_resched(p);
1177
1178         cpu = task_cpu(p);
1179         if (cpu == smp_processor_id())
1180                 return;
1181
1182         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1183         smp_mb();
1184         if (!tsk_is_polling(p))
1185                 smp_send_reschedule(cpu);
1186 }
1187
1188 static void resched_cpu(int cpu)
1189 {
1190         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1191         unsigned long flags;
1192
1193         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1194                 return;
1195         resched_task(cpu_curr(cpu));
1196         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1197 }
1198
1199 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1200 /*
1201  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1202  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1203  *
1204  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1205  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1206  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1207  */
1208 int get_nohz_timer_target(void)
1209 {
1210         int cpu = smp_processor_id();
1211         int i;
1212         struct sched_domain *sd;
1213
1214         rcu_read_lock();
1215         for_each_domain(cpu, sd) {
1216                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1217                         if (!idle_cpu(i)) {
1218                                 cpu = i;
1219                                 goto unlock;
1220                         }
1221                 }
1222         }
1223 unlock:
1224         rcu_read_unlock();
1225         return cpu;
1226 }
1227 /*
1228  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1229  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1230  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1231  * idle system the next event might even be infinite time into the
1232  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1233  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1234  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1235  * wheel for the next timer event.
1236  */
1237 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1238 {
1239         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1240
1241         if (cpu == smp_processor_id())
1242                 return;
1243
1244         /*
1245          * This is safe, as this function is called with the timer
1246          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1247          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1248          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1249          * timer into account automatically.
1250          */
1251         if (rq->curr != rq->idle)
1252                 return;
1253
1254         /*
1255          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1256          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1257          * idle task through an additional NOOP schedule()
1258          */
1259         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1260
1261         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1262         smp_mb();
1263         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1264                 smp_send_reschedule(cpu);
1265 }
1266
1267 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1268
1269 static u64 sched_avg_period(void)
1270 {
1271         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1272 }
1273
1274 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1275 {
1276         s64 period = sched_avg_period();
1277
1278         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1279                 /*
1280                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1281                  * optimising this loop into a divmod call.
1282                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1283                  */
1284                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1285                 rq->age_stamp += period;
1286                 rq->rt_avg /= 2;
1287         }
1288 }
1289
1290 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1291 {
1292         rq->rt_avg += rt_delta;
1293         sched_avg_update(rq);
1294 }
1295
1296 #else /* !CONFIG_SMP */
1297 static void resched_task(struct task_struct *p)
1298 {
1299         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1300         set_tsk_need_resched(p);
1301 }
1302
1303 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1304 {
1305 }
1306
1307 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1308 {
1309 }
1310 #endif /* CONFIG_SMP */
1311
1312 #if BITS_PER_LONG == 32
1313 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1314 #else
1315 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1316 #endif
1317
1318 #define WMULT_SHIFT     32
1319
1320 /*
1321  * Shift right and round:
1322  */
1323 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1324
1325 /*
1326  * delta *= weight / lw
1327  */
1328 static unsigned long
1329 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1330                 struct load_weight *lw)
1331 {
1332         u64 tmp;
1333
1334         /*
1335          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1336          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1337          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1338          */
1339         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1340                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1341         else
1342                 tmp = (u64)delta_exec;
1343
1344         if (!lw->inv_weight) {
1345                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1346
1347                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1348                         lw->inv_weight = 1;
1349                 else if (unlikely(!w))
1350                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1351                 else
1352                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1353         }
1354
1355         /*
1356          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1357          */
1358         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1359                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1360                         WMULT_SHIFT/2);
1361         else
1362                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1363
1364         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1365 }
1366
1367 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1368 {
1369         lw->weight += inc;
1370         lw->inv_weight = 0;
1371 }
1372
1373 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1374 {
1375         lw->weight -= dec;
1376         lw->inv_weight = 0;
1377 }
1378
1379 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1380 {
1381         lw->weight = w;
1382         lw->inv_weight = 0;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1387  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1388  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1389  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1390  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1391  * slice expiry etc.
1392  */
1393
1394 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1395 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1396
1397 /*
1398  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1399  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1400  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1401  * that remained on nice 0.
1402  *
1403  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1404  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1405  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1406  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1407  * the relative distance between them is ~25%.)
1408  */
1409 static const int prio_to_weight[40] = {
1410  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1411  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1412  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1413  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1414  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1415  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1416  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1417  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1418 };
1419
1420 /*
1421  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1422  *
1423  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1424  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1425  * into multiplications:
1426  */
1427 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1428  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1429  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1430  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1431  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1432  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1433  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1434  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1435  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1436 };
1437
1438 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1439 enum cpuacct_stat_index {
1440         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1441         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1442
1443         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1444 };
1445
1446 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1447 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1448 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1449                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1450 #else
1451 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1452 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1453                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1454 #endif
1455
1456 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1457 {
1458         update_load_add(&rq->load, load);
1459 }
1460
1461 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1462 {
1463         update_load_sub(&rq->load, load);
1464 }
1465
1466 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1467 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1468
1469 /*
1470  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1471  * leaving it for the final time.
1472  */
1473 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1474 {
1475         struct task_group *parent, *child;
1476         int ret;
1477
1478         rcu_read_lock();
1479         parent = &root_task_group;
1480 down:
1481         ret = (*down)(parent, data);
1482         if (ret)
1483                 goto out_unlock;
1484         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1485                 parent = child;
1486                 goto down;
1487
1488 up:
1489                 continue;
1490         }
1491         ret = (*up)(parent, data);
1492         if (ret)
1493                 goto out_unlock;
1494
1495         child = parent;
1496         parent = parent->parent;
1497         if (parent)
1498                 goto up;
1499 out_unlock:
1500         rcu_read_unlock();
1501
1502         return ret;
1503 }
1504
1505 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1506 {
1507         return 0;
1508 }
1509 #endif
1510
1511 #ifdef CONFIG_SMP
1512 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1513 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1514 {
1515         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1520  * according to the scheduling class and "nice" value.
1521  *
1522  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1523  * balance conservatively.
1524  */
1525 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1526 {
1527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1528         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1529
1530         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1531                 return total;
1532
1533         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1538  * according to the scheduling class and "nice" value.
1539  */
1540 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1541 {
1542         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1543         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1544
1545         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1546                 return total;
1547
1548         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1549 }
1550
1551 static unsigned long power_of(int cpu)
1552 {
1553         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1554 }
1555
1556 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1557
1558 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1559 {
1560         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1561         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1562
1563         if (nr_running)
1564                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1565         else
1566                 rq->avg_load_per_task = 0;
1567
1568         return rq->avg_load_per_task;
1569 }
1570
1571 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1572
1573 /*
1574  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1575  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1576  * group is a fraction of its parents load.
1577  */
1578 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1579 {
1580         unsigned long load;
1581         long cpu = (long)data;
1582
1583         if (!tg->parent) {
1584                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1585         } else {
1586                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1587                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1588                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1589         }
1590
1591         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1592
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 static void update_h_load(long cpu)
1597 {
1598         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1599 }
1600
1601 #endif
1602
1603 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1604
1605 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1606
1607 /*
1608  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1609  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1610  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1611  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1612  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1613  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1614  */
1615 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1616         __releases(this_rq->lock)
1617         __acquires(busiest->lock)
1618         __acquires(this_rq->lock)
1619 {
1620         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1621         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1622
1623         return 1;
1624 }
1625
1626 #else
1627 /*
1628  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1629  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1630  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1631  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1632  * regardless of entry order into the function.
1633  */
1634 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1635         __releases(this_rq->lock)
1636         __acquires(busiest->lock)
1637         __acquires(this_rq->lock)
1638 {
1639         int ret = 0;
1640
1641         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1642                 if (busiest < this_rq) {
1643                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1644                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1645                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1646                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1647                         ret = 1;
1648                 } else
1649                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1650                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1651         }
1652         return ret;
1653 }
1654
1655 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1656
1657 /*
1658  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1659  */
1660 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1661 {
1662         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1663                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1664                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1665                 BUG_ON(1);
1666         }
1667
1668         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1669 }
1670
1671 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1672         __releases(busiest->lock)
1673 {
1674         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1675         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1676 }
1677
1678 /*
1679  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1680  *
1681  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1682  * you need to do so manually before calling.
1683  */
1684 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1685         __acquires(rq1->lock)
1686         __acquires(rq2->lock)
1687 {
1688         BUG_ON(!irqs_disabled());
1689         if (rq1 == rq2) {
1690                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1691                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1692         } else {
1693                 if (rq1 < rq2) {
1694                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1695                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1696                 } else {
1697                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1698                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1699                 }
1700         }
1701 }
1702
1703 /*
1704  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1705  *
1706  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1707  * you need to do so manually after calling.
1708  */
1709 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1710         __releases(rq1->lock)
1711         __releases(rq2->lock)
1712 {
1713         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1714         if (rq1 != rq2)
1715                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1716         else
1717                 __release(rq2->lock);
1718 }
1719
1720 #else /* CONFIG_SMP */
1721
1722 /*
1723  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1724  *
1725  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1726  * you need to do so manually before calling.
1727  */
1728 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1729         __acquires(rq1->lock)
1730         __acquires(rq2->lock)
1731 {
1732         BUG_ON(!irqs_disabled());
1733         BUG_ON(rq1 != rq2);
1734         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1735         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1736 }
1737
1738 /*
1739  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1740  *
1741  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1742  * you need to do so manually after calling.
1743  */
1744 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1745         __releases(rq1->lock)
1746         __releases(rq2->lock)
1747 {
1748         BUG_ON(rq1 != rq2);
1749         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1750         __release(rq2->lock);
1751 }
1752
1753 #endif
1754
1755 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1756 static void update_sysctl(void);
1757 static int get_update_sysctl_factor(void);
1758 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1759
1760 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1761 {
1762         set_task_rq(p, cpu);
1763 #ifdef CONFIG_SMP
1764         /*
1765          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1766          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1767          * per-task data have been completed by this moment.
1768          */
1769         smp_wmb();
1770         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1771 #endif
1772 }
1773
1774 static const struct sched_class rt_sched_class;
1775
1776 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1777 #define for_each_class(class) \
1778    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1779
1780 #include "sched_stats.h"
1781
1782 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1783 {
1784         rq->nr_running++;
1785 }
1786
1787 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1788 {
1789         rq->nr_running--;
1790 }
1791
1792 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1793 {
1794         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1795         struct load_weight *load = &p->se.load;
1796
1797         /*
1798          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1799          */
1800         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1801                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1802                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1803                 return;
1804         }
1805
1806         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1807         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1808 }
1809
1810 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1811 {
1812         update_rq_clock(rq);
1813         sched_info_queued(p);
1814         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1815 }
1816
1817 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1818 {
1819         update_rq_clock(rq);
1820         sched_info_dequeued(p);
1821         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1822 }
1823
1824 /*
1825  * activate_task - move a task to the runqueue.
1826  */
1827 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1828 {
1829         if (task_contributes_to_load(p))
1830                 rq->nr_uninterruptible--;
1831
1832         enqueue_task(rq, p, flags);
1833         inc_nr_running(rq);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1838  */
1839 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1840 {
1841         if (task_contributes_to_load(p))
1842                 rq->nr_uninterruptible++;
1843
1844         dequeue_task(rq, p, flags);
1845         dec_nr_running(rq);
1846 }
1847
1848 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1849
1850 /*
1851  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1852  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1853  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1854  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1855  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1856  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1857  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1858  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1859  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1860  */
1861 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1862 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1863
1864 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1865 static int sched_clock_irqtime;
1866
1867 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1868 {
1869         sched_clock_irqtime = 1;
1870 }
1871
1872 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1873 {
1874         sched_clock_irqtime = 0;
1875 }
1876
1877 #ifndef CONFIG_64BIT
1878 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1879
1880 static inline void irq_time_write_begin(void)
1881 {
1882         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1883         smp_wmb();
1884 }
1885
1886 static inline void irq_time_write_end(void)
1887 {
1888         smp_wmb();
1889         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1890 }
1891
1892 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1893 {
1894         u64 irq_time;
1895         unsigned seq;
1896
1897         do {
1898                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1899                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1900                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1901         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1902
1903         return irq_time;
1904 }
1905 #else /* CONFIG_64BIT */
1906 static inline void irq_time_write_begin(void)
1907 {
1908 }
1909
1910 static inline void irq_time_write_end(void)
1911 {
1912 }
1913
1914 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1915 {
1916         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1917 }
1918 #endif /* CONFIG_64BIT */
1919
1920 /*
1921  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1922  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1923  */
1924 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1925 {
1926         unsigned long flags;
1927         s64 delta;
1928         int cpu;
1929
1930         if (!sched_clock_irqtime)
1931                 return;
1932
1933         local_irq_save(flags);
1934
1935         cpu = smp_processor_id();
1936         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1937         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1938
1939         irq_time_write_begin();
1940         /*
1941          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1942          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1943          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1944          * that do not consume any time, but still wants to run.
1945          */
1946         if (hardirq_count())
1947                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1948         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1949                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1950
1951         irq_time_write_end();
1952         local_irq_restore(flags);
1953 }
1954 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1955
1956 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1957 {
1958         s64 irq_delta;
1959
1960         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1961
1962         /*
1963          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1964          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1965          * {soft,}irq region.
1966          *
1967          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1968          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1969          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1970          * monotonic.
1971          *
1972          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1973          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1974          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1975          * atomic ops.
1976          */
1977         if (irq_delta > delta)
1978                 irq_delta = delta;
1979
1980         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1981         delta -= irq_delta;
1982         rq->clock_task += delta;
1983
1984         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1985                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1986 }
1987
1988 static int irqtime_account_hi_update(void)
1989 {
1990         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1991         unsigned long flags;
1992         u64 latest_ns;
1993         int ret = 0;
1994
1995         local_irq_save(flags);
1996         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1997         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1998                 ret = 1;
1999         local_irq_restore(flags);
2000         return ret;
2001 }
2002
2003 static int irqtime_account_si_update(void)
2004 {
2005         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2006         unsigned long flags;
2007         u64 latest_ns;
2008         int ret = 0;
2009
2010         local_irq_save(flags);
2011         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2012         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2013                 ret = 1;
2014         local_irq_restore(flags);
2015         return ret;
2016 }
2017
2018 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2019
2020 #define sched_clock_irqtime     (0)
2021
2022 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2023 {
2024         rq->clock_task += delta;
2025 }
2026
2027 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2028
2029 #include "sched_idletask.c"
2030 #include "sched_fair.c"
2031 #include "sched_rt.c"
2032 #include "sched_autogroup.c"
2033 #include "sched_stoptask.c"
2034 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2035 # include "sched_debug.c"
2036 #endif
2037
2038 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2039 {
2040         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2041         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2042
2043         if (stop) {
2044                 /*
2045                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2046                  * userspace knows about and won't get confused about.
2047                  *
2048                  * Also, it will make PI more or less work without too
2049                  * much confusion -- but then, stop work should not
2050                  * rely on PI working anyway.
2051                  */
2052                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2053
2054                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2055         }
2056
2057         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2058
2059         if (old_stop) {
2060                 /*
2061                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2062                  * it can die in pieces.
2063                  */
2064                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2065         }
2066 }
2067
2068 /*
2069  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2070  */
2071 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2072 {
2073         return p->static_prio;
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2078  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2079  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2080  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2081  * estimator recalculates.
2082  */
2083 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2084 {
2085         int prio;
2086
2087         if (task_has_rt_policy(p))
2088                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2089         else
2090                 prio = __normal_prio(p);
2091         return prio;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2096  * taken into account by the scheduler. This value might
2097  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2098  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2099  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2100  */
2101 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2102 {
2103         p->normal_prio = normal_prio(p);
2104         /*
2105          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2106          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2107          * to the normal priority:
2108          */
2109         if (!rt_prio(p->prio))
2110                 return p->normal_prio;
2111         return p->prio;
2112 }
2113
2114 /**
2115  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2116  * @p: the task in question.
2117  */
2118 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2119 {
2120         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2121 }
2122
2123 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2124                                        const struct sched_class *prev_class,
2125                                        int oldprio)
2126 {
2127         if (prev_class != p->sched_class) {
2128                 if (prev_class->switched_from)
2129                         prev_class->switched_from(rq, p);
2130                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2131         } else if (oldprio != p->prio)
2132                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2133 }
2134
2135 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2136 {
2137         const struct sched_class *class;
2138
2139         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2140                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2141         } else {
2142                 for_each_class(class) {
2143                         if (class == rq->curr->sched_class)
2144                                 break;
2145                         if (class == p->sched_class) {
2146                                 resched_task(rq->curr);
2147                                 break;
2148                         }
2149                 }
2150         }
2151
2152         /*
2153          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2154          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2155          */
2156         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2157                 rq->skip_clock_update = 1;
2158 }
2159
2160 #ifdef CONFIG_SMP
2161 /*
2162  * Is this task likely cache-hot:
2163  */
2164 static int
2165 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2166 {
2167         s64 delta;
2168
2169         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2170                 return 0;
2171
2172         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2173                 return 0;
2174
2175         /*
2176          * Buddy candidates are cache hot:
2177          */
2178         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2179                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2180                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2181                 return 1;
2182
2183         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2184                 return 1;
2185         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2186                 return 0;
2187
2188         delta = now - p->se.exec_start;
2189
2190         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2191 }
2192
2193 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2194 {
2195 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2196         /*
2197          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2198          * ttwu() will sort out the placement.
2199          */
2200         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2201                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2202
2203 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2204         /*
2205          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2206          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2207          *
2208          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2209          * see set_task_rq().
2210          *
2211          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2212          * task_rq_lock().
2213          */
2214         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2215                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2216 #endif
2217 #endif
2218
2219         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2220
2221         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2222                 p->se.nr_migrations++;
2223                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2224         }
2225
2226         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2227 }
2228
2229 struct migration_arg {
2230         struct task_struct *task;
2231         int dest_cpu;
2232 };
2233
2234 static int migration_cpu_stop(void *data);
2235
2236 /*
2237  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2238  *
2239  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2240  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2241  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2242  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2243  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2244  * @p has remained unscheduled the whole time.
2245  *
2246  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2247  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2248  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2249  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2250  * waiting to become inactive.
2251  */
2252 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2253 {
2254         unsigned long flags;
2255         int running, on_rq;
2256         unsigned long ncsw;
2257         struct rq *rq;
2258
2259         for (;;) {
2260                 /*
2261                  * We do the initial early heuristics without holding
2262                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2263                  * the runqueue lock when things look like they will
2264                  * work out!
2265                  */
2266                 rq = task_rq(p);
2267
2268                 /*
2269                  * If the task is actively running on another CPU
2270                  * still, just relax and busy-wait without holding
2271                  * any locks.
2272                  *
2273                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2274                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2275                  * But we don't care, since "task_running()" will
2276                  * return false if the runqueue has changed and p
2277                  * is actually now running somewhere else!
2278                  */
2279                 while (task_running(rq, p)) {
2280                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2281                                 return 0;
2282                         cpu_relax();
2283                 }
2284
2285                 /*
2286                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2287                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2288                  * just go back and repeat.
2289                  */
2290                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2291                 trace_sched_wait_task(p);
2292                 running = task_running(rq, p);
2293                 on_rq = p->on_rq;
2294                 ncsw = 0;
2295                 if (!match_state || p->state == match_state)
2296                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2297                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2298
2299                 /*
2300                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2301                  */
2302                 if (unlikely(!ncsw))
2303                         break;
2304
2305                 /*
2306                  * Was it really running after all now that we
2307                  * checked with the proper locks actually held?
2308                  *
2309                  * Oops. Go back and try again..
2310                  */
2311                 if (unlikely(running)) {
2312                         cpu_relax();
2313                         continue;
2314                 }
2315
2316                 /*
2317                  * It's not enough that it's not actively running,
2318                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2319                  * preempted!
2320                  *
2321                  * So if it was still runnable (but just not actively
2322                  * running right now), it's preempted, and we should
2323                  * yield - it could be a while.
2324                  */
2325                 if (unlikely(on_rq)) {
2326                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2327
2328                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2329                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2330                         continue;
2331                 }
2332
2333                 /*
2334                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2335                  * runnable, which means that it will never become
2336                  * running in the future either. We're all done!
2337                  */
2338                 break;
2339         }
2340
2341         return ncsw;
2342 }
2343
2344 /***
2345  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2346  * @p: the to-be-kicked thread
2347  *
2348  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2349  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2350  *
2351  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2352  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2353  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2354  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2355  * achieved as well.
2356  */
2357 void kick_process(struct task_struct *p)
2358 {
2359         int cpu;
2360
2361         preempt_disable();
2362         cpu = task_cpu(p);
2363         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2364                 smp_send_reschedule(cpu);
2365         preempt_enable();
2366 }
2367 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2368 #endif /* CONFIG_SMP */
2369
2370 #ifdef CONFIG_SMP
2371 /*
2372  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2373  */
2374 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2375 {
2376         int dest_cpu;
2377         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2378
2379         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2380         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2381                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2382                         return dest_cpu;
2383
2384         /* Any allowed, online CPU? */
2385         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2386         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2387                 return dest_cpu;
2388
2389         /* No more Mr. Nice Guy. */
2390         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2391         /*
2392          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2393          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2394          * leave kernel.
2395          */
2396         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2397                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2398                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2399         }
2400
2401         return dest_cpu;
2402 }
2403
2404 /*
2405  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2406  */
2407 static inline
2408 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2409 {
2410         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2411
2412         /*
2413          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2414          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2415          * cpu.
2416          *
2417          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2418          *
2419          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2420          *   not worry about this generic constraint ]
2421          */
2422         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2423                      !cpu_online(cpu)))
2424                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2425
2426         return cpu;
2427 }
2428
2429 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2430 {
2431         s64 diff = sample - *avg;
2432         *avg += diff >> 3;
2433 }
2434 #endif
2435
2436 static void
2437 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2438 {
2439 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2440         struct rq *rq = this_rq();
2441
2442 #ifdef CONFIG_SMP
2443         int this_cpu = smp_processor_id();
2444
2445         if (cpu == this_cpu) {
2446                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2447                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2448         } else {
2449                 struct sched_domain *sd;
2450
2451                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2452                 rcu_read_lock();
2453                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2454                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2455                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2456                                 break;
2457                         }
2458                 }
2459                 rcu_read_unlock();
2460         }
2461
2462         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2463                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2464
2465 #endif /* CONFIG_SMP */
2466
2467         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2468         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2469
2470         if (wake_flags & WF_SYNC)
2471                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2472
2473 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2474 }
2475
2476 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2477 {
2478         activate_task(rq, p, en_flags);
2479         p->on_rq = 1;
2480
2481         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2482         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2483                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2488  */
2489 static void
2490 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2491 {
2492         trace_sched_wakeup(p, true);
2493         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2494
2495         p->state = TASK_RUNNING;
2496 #ifdef CONFIG_SMP
2497         if (p->sched_class->task_woken)
2498                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2499
2500         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2501                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2502                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2503
2504                 if (delta > max)
2505                         rq->avg_idle = max;
2506                 else
2507                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2508                 rq->idle_stamp = 0;
2509         }
2510 #endif
2511 }
2512
2513 static void
2514 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2515 {
2516 #ifdef CONFIG_SMP
2517         if (p->sched_contributes_to_load)
2518                 rq->nr_uninterruptible--;
2519 #endif
2520
2521         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2522         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2523 }
2524
2525 /*
2526  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2527  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2528  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2529  * the task is still ->on_rq.
2530  */
2531 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2532 {
2533         struct rq *rq;
2534         int ret = 0;
2535
2536         rq = __task_rq_lock(p);
2537         if (p->on_rq) {
2538                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2539                 ret = 1;
2540         }
2541         __task_rq_unlock(rq);
2542
2543         return ret;
2544 }
2545
2546 #ifdef CONFIG_SMP
2547 static void sched_ttwu_pending(void)
2548 {
2549         struct rq *rq = this_rq();
2550         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2551
2552         if (!list)
2553                 return;
2554
2555         raw_spin_lock(&rq->lock);
2556
2557         while (list) {
2558                 struct task_struct *p = list;
2559                 list = list->wake_entry;
2560                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2561         }
2562
2563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2564 }
2565
2566 void scheduler_ipi(void)
2567 {
2568         sched_ttwu_pending();
2569 }
2570
2571 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2572 {
2573         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2574         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2575
2576         for (;;) {
2577                 struct task_struct *old = next;
2578
2579                 p->wake_entry = next;
2580                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2581                 if (next == old)
2582                         break;
2583         }
2584
2585         if (!next)
2586                 smp_send_reschedule(cpu);
2587 }
2588
2589 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2590 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2591 {
2592         struct rq *rq;
2593         int ret = 0;
2594
2595         rq = __task_rq_lock(p);
2596         if (p->on_cpu) {
2597                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2598                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2599                 ret = 1;
2600         }
2601         __task_rq_unlock(rq);
2602
2603         return ret;
2604
2605 }
2606 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2607 #endif /* CONFIG_SMP */
2608
2609 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2610 {
2611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2612
2613 #if defined(CONFIG_SMP)
2614         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2615                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2616                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2617                 return;
2618         }
2619 #endif
2620
2621         raw_spin_lock(&rq->lock);
2622         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2623         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2624 }
2625
2626 /**
2627  * try_to_wake_up - wake up a thread
2628  * @p: the thread to be awakened
2629  * @state: the mask of task states that can be woken
2630  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2631  *
2632  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2633  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2634  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2635  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2636  * runnable without the overhead of this.
2637  *
2638  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2639  * or @state didn't match @p's state.
2640  */
2641 static int
2642 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2643 {
2644         unsigned long flags;
2645         int cpu, success = 0;
2646
2647         smp_wmb();
2648         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2649         if (!(p->state & state))
2650                 goto out;
2651
2652         success = 1; /* we're going to change ->state */
2653         cpu = task_cpu(p);
2654
2655         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2656                 goto stat;
2657
2658 #ifdef CONFIG_SMP
2659         /*
2660          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2661          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2662          */
2663         while (p->on_cpu) {
2664 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2665                 /*
2666                  * In case the architecture enables interrupts in
2667                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2668                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2669                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2670                  * remote wakeup.
2671                  */
2672                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2673                         goto stat;
2674 #else
2675                 cpu_relax();
2676 #endif
2677         }
2678         /*
2679          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2680          */
2681         smp_rmb();
2682
2683         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2684         p->state = TASK_WAKING;
2685
2686         if (p->sched_class->task_waking)
2687                 p->sched_class->task_waking(p);
2688
2689         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2690         if (task_cpu(p) != cpu) {
2691                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2692                 set_task_cpu(p, cpu);
2693         }
2694 #endif /* CONFIG_SMP */
2695
2696         ttwu_queue(p, cpu);
2697 stat:
2698         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2699 out:
2700         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2701
2702         return success;
2703 }
2704
2705 /**
2706  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2707  * @p: the thread to be awakened
2708  *
2709  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2710  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2711  * the current task.
2712  */
2713 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2714 {
2715         struct rq *rq = task_rq(p);
2716
2717         BUG_ON(rq != this_rq());
2718         BUG_ON(p == current);
2719         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2720
2721         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2722                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2723                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2724                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2725         }
2726
2727         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2728                 goto out;
2729
2730         if (!p->on_rq)
2731                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2732
2733         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2734         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2735 out:
2736         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2737 }
2738
2739 /**
2740  * wake_up_process - Wake up a specific process
2741  * @p: The process to be woken up.
2742  *
2743  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2744  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2745  * running.
2746  *
2747  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2748  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2749  */
2750 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2751 {
2752         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2753 }
2754 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2755
2756 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2757 {
2758         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2759 }
2760
2761 /*
2762  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2763  * p is forked by current.
2764  *
2765  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2766  */
2767 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2768 {
2769         p->on_rq                        = 0;
2770
2771         p->se.on_rq                     = 0;
2772         p->se.exec_start                = 0;
2773         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2774         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2775         p->se.nr_migrations             = 0;
2776         p->se.vruntime                  = 0;
2777         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2778
2779 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2780         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2781 #endif
2782
2783         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2784
2785 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2786         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2787 #endif
2788 }
2789
2790 /*
2791  * fork()/clone()-time setup:
2792  */
2793 void sched_fork(struct task_struct *p)
2794 {
2795         unsigned long flags;
2796         int cpu = get_cpu();
2797
2798         __sched_fork(p);
2799         /*
2800          * We mark the process as running here. This guarantees that
2801          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2802          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2803          */
2804         p->state = TASK_RUNNING;
2805
2806         /*
2807          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2808          */
2809         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2810                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2811                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2812                         p->normal_prio = p->static_prio;
2813                 }
2814
2815                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2816                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2817                         p->normal_prio = p->static_prio;
2818                         set_load_weight(p);
2819                 }
2820
2821                 /*
2822                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2823                  * fulfilled its duty:
2824                  */
2825                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2826         }
2827
2828         /*
2829          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2830          */
2831         p->prio = current->normal_prio;
2832
2833         if (!rt_prio(p->prio))
2834                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2835
2836         if (p->sched_class->task_fork)
2837                 p->sched_class->task_fork(p);
2838
2839         /*
2840          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2841          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2842          * is ran before sched_fork().
2843          *
2844          * Silence PROVE_RCU.
2845          */
2846         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2847         set_task_cpu(p, cpu);
2848         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2849
2850 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2851         if (likely(sched_info_on()))
2852                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2853 #endif
2854 #if defined(CONFIG_SMP)
2855         p->on_cpu = 0;
2856 #endif
2857 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2858         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2859         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2860 #endif
2861 #ifdef CONFIG_SMP
2862         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2863 #endif
2864
2865         put_cpu();
2866 }
2867
2868 /*
2869  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2870  *
2871  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2872  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2873  * on the runqueue and wakes it.
2874  */
2875 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2876 {
2877         unsigned long flags;
2878         struct rq *rq;
2879
2880         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2881 #ifdef CONFIG_SMP
2882         /*
2883          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2884          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2885          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2886          */
2887         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2888 #endif
2889
2890         rq = __task_rq_lock(p);
2891         activate_task(rq, p, 0);
2892         p->on_rq = 1;
2893         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2894         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2895 #ifdef CONFIG_SMP
2896         if (p->sched_class->task_woken)
2897                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2898 #endif
2899         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2900 }
2901
2902 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2903
2904 /**
2905  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2906  * @notifier: notifier struct to register
2907  */
2908 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2909 {
2910         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2911 }
2912 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2913
2914 /**
2915  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2916  * @notifier: notifier struct to unregister
2917  *
2918  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2919  */
2920 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2921 {
2922         hlist_del(&notifier->link);
2923 }
2924 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2925
2926 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2927 {
2928         struct preempt_notifier *notifier;
2929         struct hlist_node *node;
2930
2931         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2932                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2933 }
2934
2935 static void
2936 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2937                                  struct task_struct *next)
2938 {
2939         struct preempt_notifier *notifier;
2940         struct hlist_node *node;
2941
2942         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2943                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2944 }
2945
2946 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2947
2948 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2949 {
2950 }
2951
2952 static void
2953 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2954                                  struct task_struct *next)
2955 {
2956 }
2957
2958 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2959
2960 /**
2961  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2962  * @rq: the runqueue preparing to switch
2963  * @prev: the current task that is being switched out
2964  * @next: the task we are going to switch to.
2965  *
2966  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2967  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2968  * switch.
2969  *
2970  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2971  * hooks.
2972  */
2973 static inline void
2974 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2975                     struct task_struct *next)
2976 {
2977         sched_info_switch(prev, next);
2978         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2979         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2980         prepare_lock_switch(rq, next);
2981         prepare_arch_switch(next);
2982         trace_sched_switch(prev, next);
2983 }
2984
2985 /**
2986  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2987  * @rq: runqueue associated with task-switch
2988  * @prev: the thread we just switched away from.
2989  *
2990  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2991  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2992  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2993  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2994  *
2995  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2996  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2997  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2998  * details.)
2999  */
3000 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3001         __releases(rq->lock)
3002 {
3003         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3004         long prev_state;
3005
3006         rq->prev_mm = NULL;
3007
3008         /*
3009          * A task struct has one reference for the use as "current".
3010          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3011          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3012          * the scheduled task must drop that reference.
3013          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3014          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3015          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3016          * be dropped twice.
3017          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3018          */
3019         prev_state = prev->state;
3020         finish_arch_switch(prev);
3021 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3022         local_irq_disable();
3023 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3024         perf_event_task_sched_in(current);
3025 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3026         local_irq_enable();
3027 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3028         finish_lock_switch(rq, prev);
3029
3030         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3031         if (mm)
3032                 mmdrop(mm);
3033         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3034                 /*
3035                  * Remove function-return probe instances associated with this
3036                  * task and put them back on the free list.
3037                  */
3038                 kprobe_flush_task(prev);
3039                 put_task_struct(prev);
3040         }
3041 }
3042
3043 #ifdef CONFIG_SMP
3044
3045 /* assumes rq->lock is held */
3046 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3047 {
3048         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3049                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3050 }
3051
3052 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3053 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3054 {
3055         if (rq->post_schedule) {
3056                 unsigned long flags;
3057
3058                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3059                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3060                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3061                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3062
3063                 rq->post_schedule = 0;
3064         }
3065 }
3066
3067 #else
3068
3069 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3070 {
3071 }
3072
3073 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3074 {
3075 }
3076
3077 #endif
3078
3079 /**
3080  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3081  * @prev: the thread we just switched away from.
3082  */
3083 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3084         __releases(rq->lock)
3085 {
3086         struct rq *rq = this_rq();
3087
3088         finish_task_switch(rq, prev);
3089
3090         /*
3091          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3092          * task_switch?
3093          */
3094         post_schedule(rq);
3095
3096 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3097         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3098         preempt_enable();
3099 #endif
3100         if (current->set_child_tid)
3101                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3102 }
3103
3104 /*
3105  * context_switch - switch to the new MM and the new
3106  * thread's register state.
3107  */
3108 static inline void
3109 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3110                struct task_struct *next)
3111 {
3112         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3113
3114         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3115
3116         mm = next->mm;
3117         oldmm = prev->active_mm;
3118         /*
3119          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3120          * combine the page table reload and the switch backend into
3121          * one hypercall.
3122          */
3123         arch_start_context_switch(prev);
3124
3125         if (!mm) {
3126                 next->active_mm = oldmm;
3127                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3128                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3129         } else
3130                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3131
3132         if (!prev->mm) {
3133                 prev->active_mm = NULL;
3134                 rq->prev_mm = oldmm;
3135         }
3136         /*
3137          * Since the runqueue lock will be released by the next
3138          * task (which is an invalid locking op but in the case
3139          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3140          * do an early lockdep release here:
3141          */
3142 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3143         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3144 #endif
3145
3146         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3147         switch_to(prev, next, prev);
3148
3149         barrier();
3150         /*
3151          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3152          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3153          * frame will be invalid.
3154          */
3155         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3156 }
3157
3158 /*
3159  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3160  *
3161  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3162  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3163  * number of context switches performed since bootup.
3164  */
3165 unsigned long nr_running(void)
3166 {
3167         unsigned long i, sum = 0;
3168
3169         for_each_online_cpu(i)
3170                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3171
3172         return sum;
3173 }
3174
3175 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3176 {
3177         unsigned long i, sum = 0;
3178
3179         for_each_possible_cpu(i)
3180                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3181
3182         /*
3183          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3184          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3185          */
3186         if (unlikely((long)sum < 0))
3187                 sum = 0;
3188
3189         return sum;
3190 }
3191
3192 unsigned long long nr_context_switches(void)
3193 {
3194         int i;
3195         unsigned long long sum = 0;
3196
3197         for_each_possible_cpu(i)
3198                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3199
3200         return sum;
3201 }
3202
3203 unsigned long nr_iowait(void)
3204 {
3205         unsigned long i, sum = 0;
3206
3207         for_each_possible_cpu(i)
3208                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3209
3210         return sum;
3211 }
3212
3213 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3214 {
3215         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3216         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3217 }
3218
3219 unsigned long this_cpu_load(void)
3220 {
3221         struct rq *this = this_rq();
3222         return this->cpu_load[0];
3223 }
3224
3225
3226 /* Variables and functions for calc_load */
3227 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3228 static unsigned long calc_load_update;
3229 unsigned long avenrun[3];
3230 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3231
3232 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3233 {
3234         long nr_active, delta = 0;
3235
3236         nr_active = this_rq->nr_running;
3237         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3238
3239         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3240                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3241                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3242         }
3243
3244         return delta;
3245 }
3246
3247 static unsigned long
3248 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3249 {
3250         load *= exp;
3251         load += active * (FIXED_1 - exp);
3252         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3253         return load >> FSHIFT;
3254 }
3255
3256 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3257 /*
3258  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3259  *
3260  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3261  */
3262 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3263
3264 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3265 {
3266         long delta;
3267
3268         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3269         if (delta)
3270                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3271 }
3272
3273 static long calc_load_fold_idle(void)
3274 {
3275         long delta = 0;
3276
3277         /*
3278          * Its got a race, we don't care...
3279          */
3280         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3281                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3282
3283         return delta;
3284 }
3285
3286 /**
3287  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3288  *
3289  * @x:         base of the power
3290  * @frac_bits: fractional bits of @x
3291  * @n:         power to raise @x to.
3292  *
3293  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3294  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3295  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3296  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3297  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3298  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3299  * vector.
3300  */
3301 static unsigned long
3302 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3303 {
3304         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3305
3306         if (n) for (;;) {
3307                 if (n & 1) {
3308                         result *= x;
3309                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3310                         result >>= frac_bits;
3311                 }
3312                 n >>= 1;
3313                 if (!n)
3314                         break;
3315                 x *= x;
3316                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3317                 x >>= frac_bits;
3318         }
3319
3320         return result;
3321 }
3322
3323 /*
3324  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3325  *
3326  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3327  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3328  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3329  *
3330  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3331  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3332  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3333  *
3334  *  ...
3335  *
3336  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3337  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3338  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3339  *
3340  * [1] application of the geometric series:
3341  *
3342  *              n         1 - x^(n+1)
3343  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3344  *             i=0          1 - x
3345  */
3346 static unsigned long
3347 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3348             unsigned long active, unsigned int n)
3349 {
3350
3351         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3352 }
3353
3354 /*
3355  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3356  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3357  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3358  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3359  *
3360  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3361  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3362  */
3363 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3364 {
3365         long delta, active, n;
3366
3367         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3368                 return;
3369
3370         /*
3371          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3372          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3373          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3374          * due to NO_HZ.
3375          */
3376         delta = calc_load_fold_idle();
3377         if (delta)
3378                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3379
3380         /*
3381          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3382          */
3383         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3384                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3385
3386                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3387                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3388
3389                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3390                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3391                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3392
3393                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3394         }
3395
3396         /*
3397          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3398          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3399          * which comes after this will take care of that.
3400          *
3401          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3402          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3403          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3404          * pick up the final one.
3405          */
3406 }
3407 #else
3408 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3409 {
3410 }
3411
3412 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3413 {
3414         return 0;
3415 }
3416
3417 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3418 {
3419 }
3420 #endif
3421
3422 /**
3423  * get_avenrun - get the load average array
3424  * @loads:      pointer to dest load array
3425  * @offset:     offset to add
3426  * @shift:      shift count to shift the result left
3427  *
3428  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3429  */
3430 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3431 {
3432         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3433         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3434         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3435 }
3436
3437 /*
3438  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3439  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3440  */
3441 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3442 {
3443         long active;
3444
3445         calc_global_nohz(ticks);
3446
3447         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3448                 return;
3449
3450         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3451         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3452
3453         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3454         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3455         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3456
3457         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3458 }
3459
3460 /*
3461  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3462  * active count.
3463  */
3464 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3465 {
3466         long delta;
3467
3468         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3469                 return;
3470
3471         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3472         delta += calc_load_fold_idle();
3473         if (delta)
3474                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3475
3476         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3477 }
3478
3479 /*
3480  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3481  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3482  *
3483  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3484  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3485  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3486  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3487  *
3488  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3489  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3490  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3491  *
3492  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3493  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3494  * particular idx is approximated to be zero.
3495  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3496  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3497  * based on 128 point scale.
3498  * Example:
3499  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3500  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3501  *
3502  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3503  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3504  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3505  */
3506 #define DEGRADE_SHIFT           7
3507 static const unsigned char
3508                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3509 static const unsigned char
3510                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3511                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3512                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3513                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3514                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3515                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3516
3517 /*
3518  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3519  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3520  * adding any new load.
3521  */
3522 static unsigned long
3523 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3524 {
3525         int j = 0;
3526
3527         if (!missed_updates)
3528                 return load;
3529
3530         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3531                 return 0;
3532
3533         if (idx == 1)
3534                 return load >> missed_updates;
3535
3536         while (missed_updates) {
3537                 if (missed_updates % 2)
3538                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3539
3540                 missed_updates >>= 1;
3541                 j++;
3542         }
3543         return load;
3544 }
3545
3546 /*
3547  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3548  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3549  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3550  */
3551 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3552 {
3553         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3554         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3555         unsigned long pending_updates;
3556         int i, scale;
3557
3558         this_rq->nr_load_updates++;
3559
3560         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3561         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3562                 return;
3563
3564         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3565         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3566
3567         /* Update our load: */
3568         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3569         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3570                 unsigned long old_load, new_load;
3571
3572                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3573
3574                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3575                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3576                 new_load = this_load;
3577                 /*
3578                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3579                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3580                  * example.
3581                  */
3582                 if (new_load > old_load)
3583                         new_load += scale - 1;
3584
3585                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3586         }
3587
3588         sched_avg_update(this_rq);
3589 }
3590
3591 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3592 {
3593         update_cpu_load(this_rq);
3594
3595         calc_load_account_active(this_rq);
3596 }
3597
3598 #ifdef CONFIG_SMP
3599
3600 /*
3601  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3602  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3603  */
3604 void sched_exec(void)
3605 {
3606         struct task_struct *p = current;
3607         unsigned long flags;
3608         int dest_cpu;
3609
3610         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3611         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3612         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3613                 goto unlock;
3614
3615         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3616                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3617
3618                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3619                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3620                 return;
3621         }
3622 unlock:
3623         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3624 }
3625
3626 #endif
3627
3628 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3629
3630 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3631
3632 /*
3633  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3634  * @p in case that task is currently running.
3635  *
3636  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3637  */
3638 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3639 {
3640         u64 ns = 0;
3641
3642         if (task_current(rq, p)) {
3643                 update_rq_clock(rq);
3644                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3645                 if ((s64)ns < 0)
3646                         ns = 0;
3647         }
3648
3649         return ns;
3650 }
3651
3652 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3653 {
3654         unsigned long flags;
3655         struct rq *rq;
3656         u64 ns = 0;
3657
3658         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3659         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3660         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3661
3662         return ns;
3663 }
3664
3665 /*
3666  * Return accounted runtime for the task.
3667  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3668  * pending runtime that have not been accounted yet.
3669  */
3670 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3671 {
3672         unsigned long flags;
3673         struct rq *rq;
3674         u64 ns = 0;
3675
3676         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3677         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3678         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3679
3680         return ns;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3685  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3686  * pending runtime that have not been accounted yet.
3687  *
3688  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3689  * so the return value not includes other pending runtime that other
3690  * running tasks might have.
3691  */
3692 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3693 {
3694         struct task_cputime totals;
3695         unsigned long flags;
3696         struct rq *rq;
3697         u64 ns;
3698
3699         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3700         thread_group_cputime(p, &totals);
3701         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3702         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3703
3704         return ns;
3705 }
3706
3707 /*
3708  * Account user cpu time to a process.
3709  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3710  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3711  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3712  */
3713 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3714                        cputime_t cputime_scaled)
3715 {
3716         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3717         cputime64_t tmp;
3718
3719         /* Add user time to process. */
3720         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3721         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3722         account_group_user_time(p, cputime);
3723
3724         /* Add user time to cpustat. */
3725         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3726         if (TASK_NICE(p) > 0)
3727                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3728         else
3729                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3730
3731         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3732         /* Account for user time used */
3733         acct_update_integrals(p);
3734 }
3735
3736 /*
3737  * Account guest cpu time to a process.
3738  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3739  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3740  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3741  */
3742 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3743                                cputime_t cputime_scaled)
3744 {
3745         cputime64_t tmp;
3746         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3747
3748         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3749
3750         /* Add guest time to process. */
3751         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3752         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3753         account_group_user_time(p, cputime);
3754         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3755
3756         /* Add guest time to cpustat. */
3757         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3758                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3759                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3760         } else {
3761                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3762                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3763         }
3764 }
3765
3766 /*
3767  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3768  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3769  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3770  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3771  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3772  */
3773 static inline
3774 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3775                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3776 {
3777         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3778
3779         /* Add system time to process. */
3780         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3781         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3782         account_group_system_time(p, cputime);
3783
3784         /* Add system time to cpustat. */
3785         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3786         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3787
3788         /* Account for system time used */
3789         acct_update_integrals(p);
3790 }
3791
3792 /*
3793  * Account system cpu time to a process.
3794  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3795  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3796  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3797  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3798  */
3799 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3800                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3801 {
3802         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3803         cputime64_t *target_cputime64;
3804
3805         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3806                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3807                 return;
3808         }
3809
3810         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3811                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3812         else if (in_serving_softirq())
3813                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3814         else
3815                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3816
3817         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3818 }
3819
3820 /*
3821  * Account for involuntary wait time.
3822  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3823  */
3824 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3825 {
3826         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3827         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3828
3829         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3830 }
3831
3832 /*
3833  * Account for idle time.
3834  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3835  */
3836 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3837 {
3838         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3839         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3840         struct rq *rq = this_rq();
3841
3842         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3843                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3844         else
3845                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3846 }
3847
3848 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3849
3850 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3851 /*
3852  * Account a tick to a process and cpustat
3853  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3854  * @user_tick: is the tick from userspace
3855  * @rq: the pointer to rq
3856  *
3857  * Tick demultiplexing follows the order
3858  * - pending hardirq update
3859  * - pending softirq update
3860  * - user_time
3861  * - idle_time
3862  * - system time
3863  *   - check for guest_time
3864  *   - else account as system_time
3865  *
3866  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3867  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3868  * opportunity to update it solely in system time.
3869  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3870  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3871  */
3872 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3873                                                 struct rq *rq)
3874 {
3875         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3876         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3877         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3878
3879         if (irqtime_account_hi_update()) {
3880                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3881         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3882                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3883         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3884                 /*
3885                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3886                  * So, we have to handle it separately here.
3887                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3888                  */
3889                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3890                                         &cpustat->softirq);
3891         } else if (user_tick) {
3892                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3893         } else if (p == rq->idle) {
3894                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3895         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3896                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3897         } else {
3898                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3899                                         &cpustat->system);
3900         }
3901 }
3902
3903 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3904 {
3905         int i;
3906         struct rq *rq = this_rq();
3907
3908         for (i = 0; i < ticks; i++)
3909                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3910 }
3911 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3912 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3913 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3914                                                 struct rq *rq) {}
3915 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3916
3917 /*
3918  * Account a single tick of cpu time.
3919  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3920  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3921  */
3922 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3923 {
3924         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3925         struct rq *rq = this_rq();
3926
3927         if (sched_clock_irqtime) {
3928                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3929                 return;
3930         }
3931
3932         if (user_tick)
3933                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3934         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3935                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3936                                     one_jiffy_scaled);
3937         else
3938                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3939 }
3940
3941 /*
3942  * Account multiple ticks of steal time.
3943  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3944  * @ticks: number of stolen ticks
3945  */
3946 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3947 {
3948         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3949 }
3950
3951 /*
3952  * Account multiple ticks of idle time.
3953  * @ticks: number of stolen ticks
3954  */
3955 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3956 {
3957
3958         if (sched_clock_irqtime) {
3959                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3960                 return;
3961         }
3962
3963         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3964 }
3965
3966 #endif
3967
3968 /*
3969  * Use precise platform statistics if available:
3970  */
3971 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3972 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3973 {
3974         *ut = p->utime;
3975         *st = p->stime;
3976 }
3977
3978 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3979 {
3980         struct task_cputime cputime;
3981
3982         thread_group_cputime(p, &cputime);
3983
3984         *ut = cputime.utime;
3985         *st = cputime.stime;
3986 }
3987 #else
3988
3989 #ifndef nsecs_to_cputime
3990 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3991 #endif
3992
3993 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3994 {
3995         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3996
3997         /*
3998          * Use CFS's precise accounting:
3999          */
4000         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4001
4002         if (total) {
4003                 u64 temp = rtime;
4004
4005                 temp *= utime;
4006                 do_div(temp, total);
4007                 utime = (cputime_t)temp;
4008         } else
4009                 utime = rtime;
4010
4011         /*
4012          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4013          */
4014         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4015         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4016
4017         *ut = p->prev_utime;
4018         *st = p->prev_stime;
4019 }
4020
4021 /*
4022  * Must be called with siglock held.
4023  */
4024 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4025 {
4026         struct signal_struct *sig = p->signal;
4027         struct task_cputime cputime;
4028         cputime_t rtime, utime, total;
4029
4030         thread_group_cputime(p, &cputime);
4031
4032         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4033         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4034
4035         if (total) {
4036                 u64 temp = rtime;
4037
4038                 temp *= cputime.utime;
4039                 do_div(temp, total);
4040                 utime = (cputime_t)temp;
4041         } else
4042                 utime = rtime;
4043
4044         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4045         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4046                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4047
4048         *ut = sig->prev_utime;
4049         *st = sig->prev_stime;
4050 }
4051 #endif
4052
4053 /*
4054  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4055  * We call it with interrupts disabled.
4056  */
4057 void scheduler_tick(void)
4058 {
4059         int cpu = smp_processor_id();
4060         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4061         struct task_struct *curr = rq->curr;
4062
4063         sched_clock_tick();
4064
4065         raw_spin_lock(&rq->lock);
4066         update_rq_clock(rq);
4067         update_cpu_load_active(rq);
4068         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4069         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4070
4071         perf_event_task_tick();
4072
4073 #ifdef CONFIG_SMP
4074         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4075         trigger_load_balance(rq, cpu);
4076 #endif
4077 }
4078
4079 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4080 {
4081         if (in_lock_functions(addr)) {
4082                 addr = CALLER_ADDR2;
4083                 if (in_lock_functions(addr))
4084                         addr = CALLER_ADDR3;
4085         }
4086         return addr;
4087 }
4088
4089 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4090                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4091
4092 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4093 {
4094 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4095         /*
4096          * Underflow?
4097          */
4098         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4099                 return;
4100 #endif
4101         preempt_count() += val;
4102 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4103         /*
4104          * Spinlock count overflowing soon?
4105          */
4106         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4107                                 PREEMPT_MASK - 10);
4108 #endif
4109         if (preempt_count() == val)
4110                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4111 }
4112 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4113
4114 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4115 {
4116 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4117         /*
4118          * Underflow?
4119          */
4120         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4121                 return;
4122         /*
4123          * Is the spinlock portion underflowing?
4124          */
4125         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4126                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4127                 return;
4128 #endif
4129
4130         if (preempt_count() == val)
4131                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4132         preempt_count() -= val;
4133 }
4134 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4135
4136 #endif
4137
4138 /*
4139  * Print scheduling while atomic bug:
4140  */
4141 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4142 {
4143         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4144
4145         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4146                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4147
4148         debug_show_held_locks(prev);
4149         print_modules();
4150         if (irqs_disabled())
4151                 print_irqtrace_events(prev);
4152
4153         if (regs)
4154                 show_regs(regs);
4155         else
4156                 dump_stack();
4157 }
4158
4159 /*
4160  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4161  */
4162 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4163 {
4164         /*
4165          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4166          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4167          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4168          */
4169         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4170                 __schedule_bug(prev);
4171
4172         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4173
4174         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4175 }
4176
4177 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4178 {
4179         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4180                 update_rq_clock(rq);
4181         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4182 }
4183
4184 /*
4185  * Pick up the highest-prio task:
4186  */
4187 static inline struct task_struct *
4188 pick_next_task(struct rq *rq)
4189 {
4190         const struct sched_class *class;
4191         struct task_struct *p;
4192
4193         /*
4194          * Optimization: we know that if all tasks are in
4195          * the fair class we can call that function directly:
4196          */
4197         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4198                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4199                 if (likely(p))
4200                         return p;
4201         }
4202
4203         for_each_class(class) {
4204                 p = class->pick_next_task(rq);
4205                 if (p)
4206                         return p;
4207         }
4208
4209         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4210 }
4211
4212 /*
4213  * schedule() is the main scheduler function.
4214  */
4215 asmlinkage void __sched schedule(void)
4216 {
4217         struct task_struct *prev, *next;
4218         unsigned long *switch_count;
4219         struct rq *rq;
4220         int cpu;
4221
4222 need_resched:
4223         preempt_disable();
4224         cpu = smp_processor_id();
4225         rq = cpu_rq(cpu);
4226         rcu_note_context_switch(cpu);
4227         prev = rq->curr;
4228
4229         schedule_debug(prev);
4230
4231         if (sched_feat(HRTICK))
4232                 hrtick_clear(rq);
4233
4234         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4235
4236         switch_count = &prev->nivcsw;
4237         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4238                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4239                         prev->state = TASK_RUNNING;
4240                 } else {
4241                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4242                         prev->on_rq = 0;
4243
4244                         /*
4245                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4246                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4247                          * concurrency.
4248                          */
4249                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4250                                 struct task_struct *to_wakeup;
4251
4252                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4253                                 if (to_wakeup)
4254                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4255                         }
4256
4257                         /*
4258                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4259                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4260                          */
4261                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4262                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4263                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4264                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4265                         }
4266                 }
4267                 switch_count = &prev->nvcsw;
4268         }
4269
4270         pre_schedule(rq, prev);
4271
4272         if (unlikely(!rq->nr_running))
4273                 idle_balance(cpu, rq);
4274
4275         put_prev_task(rq, prev);
4276         next = pick_next_task(rq);
4277         clear_tsk_need_resched(prev);
4278         rq->skip_clock_update = 0;
4279
4280         if (likely(prev != next)) {
4281                 rq->nr_switches++;
4282                 rq->curr = next;
4283                 ++*switch_count;
4284
4285                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4286                 /*
4287                  * The context switch have flipped the stack from under us
4288                  * and restored the local variables which were saved when
4289                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4290                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4291                  */
4292                 cpu = smp_processor_id();
4293                 rq = cpu_rq(cpu);
4294         } else
4295                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4296
4297         post_schedule(rq);
4298
4299         preempt_enable_no_resched();
4300         if (need_resched())
4301                 goto need_resched;
4302 }
4303 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4304
4305 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4306
4307 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4308 {
4309         bool ret = false;
4310
4311         rcu_read_lock();
4312         if (lock->owner != owner)
4313                 goto fail;
4314
4315         /*
4316          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4317          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4318          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4319          * ensures the memory stays valid.
4320          */
4321         barrier();
4322
4323         ret = owner->on_cpu;
4324 fail:
4325         rcu_read_unlock();
4326
4327         return ret;
4328 }
4329
4330 /*
4331  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4332  * access and not reliable.
4333  */
4334 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4335 {
4336         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4337                 return 0;
4338
4339         while (owner_running(lock, owner)) {
4340                 if (need_resched())
4341                         return 0;
4342
4343                 arch_mutex_cpu_relax();
4344         }
4345
4346         /*
4347          * If the owner changed to another task there is likely
4348          * heavy contention, stop spinning.
4349          */
4350         if (lock->owner)
4351                 return 0;
4352
4353         return 1;
4354 }
4355 #endif
4356
4357 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4358 /*
4359  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4360  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4361  * occur there and call schedule directly.
4362  */
4363 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4364 {
4365         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4366
4367         /*
4368          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4369          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4370          */
4371         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4372                 return;
4373
4374         do {
4375                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4376                 schedule();
4377                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4378
4379                 /*
4380                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4381                  * between schedule and now.
4382                  */
4383                 barrier();
4384         } while (need_resched());
4385 }
4386 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4387
4388 /*
4389  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4390  * off of irq context.
4391  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4392  * protect us against recursive calling from irq.
4393  */
4394 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4395 {
4396         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4397
4398         /* Catch callers which need to be fixed */
4399         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4400
4401         do {
4402                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4403                 local_irq_enable();
4404                 schedule();
4405                 local_irq_disable();
4406                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4407
4408                 /*
4409                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4410                  * between schedule and now.
4411                  */
4412                 barrier();
4413         } while (need_resched());
4414 }
4415
4416 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4417
4418 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4419                           void *key)
4420 {
4421         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4422 }
4423 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4424
4425 /*
4426  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4427  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4428  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4429  *
4430  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4431  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4432  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4433  */
4434 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4435                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4436 {
4437         wait_queue_t *curr, *next;
4438
4439         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4440                 unsigned flags = curr->flags;
4441
4442                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4443                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4444                         break;
4445         }
4446 }
4447
4448 /**
4449  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4450  * @q: the waitqueue
4451  * @mode: which threads
4452  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4453  * @key: is directly passed to the wakeup function
4454  *
4455  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4456  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4457  */
4458 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4459                         int nr_exclusive, void *key)
4460 {
4461         unsigned long flags;
4462
4463         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4464         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4465         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4466 }
4467 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4468
4469 /*
4470  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4471  */
4472 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4473 {
4474         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4475 }
4476 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4477
4478 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4479 {
4480         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4481 }
4482 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4483
4484 /**
4485  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4486  * @q: the waitqueue
4487  * @mode: which threads
4488  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4489  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4490  *
4491  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4492  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4493  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4494  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4495  *
4496  * On UP it can prevent extra preemption.
4497  *
4498  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4499  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4500  */
4501 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4502                         int nr_exclusive, void *key)
4503 {
4504         unsigned long flags;
4505         int wake_flags = WF_SYNC;
4506
4507         if (unlikely(!q))
4508                 return;
4509
4510         if (unlikely(!nr_exclusive))
4511                 wake_flags = 0;
4512
4513         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4514         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4515         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4516 }
4517 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4518
4519 /*
4520  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4521  */
4522 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4523 {
4524         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4525 }
4526 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4527
4528 /**
4529  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4530  * @x:  holds the state of this particular completion
4531  *
4532  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4533  * awakened in the same order in which they were queued.
4534  *
4535  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4536  *
4537  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4538  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4539  */
4540 void complete(struct completion *x)
4541 {
4542         unsigned long flags;
4543
4544         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4545         x->done++;
4546         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4547         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4548 }
4549 EXPORT_SYMBOL(complete);
4550
4551 /**
4552  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4553  * @x:  holds the state of this particular completion
4554  *
4555  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4556  *
4557  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4558  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4559  */
4560 void complete_all(struct completion *x)
4561 {
4562         unsigned long flags;
4563
4564         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4565         x->done += UINT_MAX/2;
4566         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4567         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4568 }
4569 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4570
4571 static inline long __sched
4572 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4573 {
4574         if (!x->done) {
4575                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4576
4577                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4578                 do {
4579                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4580                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4581                                 break;
4582                         }
4583                         __set_current_state(state);
4584                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4585                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4586                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4587                 } while (!x->done && timeout);
4588                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4589                 if (!x->done)
4590                         return timeout;
4591         }
4592         x->done--;
4593         return timeout ?: 1;
4594 }
4595
4596 static long __sched
4597 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4598 {
4599         might_sleep();
4600
4601         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4602         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4603         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4604         return timeout;
4605 }
4606
4607 /**
4608  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4609  * @x:  holds the state of this particular completion
4610  *
4611  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4612  * interruptible and there is no timeout.
4613  *
4614  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4615  * and interrupt capability. Also see complete().
4616  */
4617 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4618 {
4619         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4620 }
4621 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4622
4623 /**
4624  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4625  * @x:  holds the state of this particular completion
4626  * @timeout:  timeout value in jiffies
4627  *
4628  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4629  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4630  * interruptible.
4631  */
4632 unsigned long __sched
4633 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4634 {
4635         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4636 }
4637 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4638
4639 /**
4640  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4641  * @x:  holds the state of this particular completion
4642  *
4643  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4644  * interruptible.
4645  */
4646 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4647 {
4648         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4649         if (t == -ERESTARTSYS)
4650                 return t;
4651         return 0;
4652 }
4653 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4654
4655 /**
4656  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4657  * @x:  holds the state of this particular completion
4658  * @timeout:  timeout value in jiffies
4659  *
4660  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4661  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4662  */
4663 long __sched
4664 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4665                                           unsigned long timeout)
4666 {
4667         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4668 }
4669 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4670
4671 /**
4672  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4673  * @x:  holds the state of this particular completion
4674  *
4675  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4676  * interrupted by a kill signal.
4677  */
4678 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4679 {
4680         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4681         if (t == -ERESTARTSYS)
4682                 return t;
4683         return 0;
4684 }
4685 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4686
4687 /**
4688  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4689  * @x:  holds the state of this particular completion
4690  * @timeout:  timeout value in jiffies
4691  *
4692  * This waits for either a completion of a specific task to be
4693  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4694  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4695  */
4696 long __sched
4697 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4698                                      unsigned long timeout)
4699 {
4700         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4701 }
4702 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4703
4704 /**
4705  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4706  *      @x:     completion structure
4707  *
4708  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4709  *               1 if a decrement succeeded.
4710  *
4711  *      If a completion is being used as a counting completion,
4712  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4713  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4714  *      is protecting is not available.
4715  */
4716 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4717 {
4718         unsigned long flags;
4719         int ret = 1;
4720
4721         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4722         if (!x->done)
4723                 ret = 0;
4724         else
4725                 x->done--;
4726         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4727         return ret;
4728 }
4729 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4730
4731 /**
4732  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4733  *      @x:     completion structure
4734  *
4735  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4736  *               1 if there are no waiters.
4737  *
4738  */
4739 bool completion_done(struct completion *x)
4740 {
4741         unsigned long flags;
4742         int ret = 1;
4743
4744         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4745         if (!x->done)
4746                 ret = 0;
4747         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4748         return ret;
4749 }
4750 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4751
4752 static long __sched
4753 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4754 {
4755         unsigned long flags;
4756         wait_queue_t wait;
4757
4758         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4759
4760         __set_current_state(state);
4761
4762         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4763         __add_wait_queue(q, &wait);
4764         spin_unlock(&q->lock);
4765         timeout = schedule_timeout(timeout);
4766         spin_lock_irq(&q->lock);
4767         __remove_wait_queue(q, &wait);
4768         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4769
4770         return timeout;
4771 }
4772
4773 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4774 {
4775         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4776 }
4777 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4778
4779 long __sched
4780 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4781 {
4782         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4783 }
4784 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4785
4786 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4787 {
4788         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4789 }
4790 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4791
4792 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4793 {
4794         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4797
4798 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4799
4800 /*
4801  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4802  * @p: task
4803  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4804  *
4805  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4806  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4807  *
4808  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4809  */
4810 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4811 {
4812         int oldprio, on_rq, running;
4813         struct rq *rq;
4814         const struct sched_class *prev_class;
4815
4816         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4817
4818         rq = __task_rq_lock(p);
4819
4820         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4821         oldprio = p->prio;
4822         prev_class = p->sched_class;
4823         on_rq = p->on_rq;
4824         running = task_current(rq, p);
4825         if (on_rq)
4826                 dequeue_task(rq, p, 0);
4827         if (running)
4828                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4829
4830         if (rt_prio(prio))
4831                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4832         else
4833                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4834
4835         p->prio = prio;
4836
4837         if (running)
4838                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4839         if (on_rq)
4840                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4841
4842         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4843         __task_rq_unlock(rq);
4844 }
4845
4846 #endif
4847
4848 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4849 {
4850         int old_prio, delta, on_rq;
4851         unsigned long flags;
4852         struct rq *rq;
4853
4854         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4855                 return;
4856         /*
4857          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4858          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4859          */
4860         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4861         /*
4862          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4863          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4864          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4865          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4866          */
4867         if (task_has_rt_policy(p)) {
4868                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4869                 goto out_unlock;
4870         }
4871         on_rq = p->on_rq;
4872         if (on_rq)
4873                 dequeue_task(rq, p, 0);
4874
4875         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4876         set_load_weight(p);
4877         old_prio = p->prio;
4878         p->prio = effective_prio(p);
4879         delta = p->prio - old_prio;
4880
4881         if (on_rq) {
4882                 enqueue_task(rq, p, 0);
4883                 /*
4884                  * If the task increased its priority or is running and
4885                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4886                  */
4887                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4888                         resched_task(rq->curr);
4889         }
4890 out_unlock:
4891         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4892 }
4893 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4894
4895 /*
4896  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4897  * @p: task
4898  * @nice: nice value
4899  */
4900 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4901 {
4902         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4903         int nice_rlim = 20 - nice;
4904
4905         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4906                 capable(CAP_SYS_NICE));
4907 }
4908
4909 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4910
4911 /*
4912  * sys_nice - change the priority of the current process.
4913  * @increment: priority increment
4914  *
4915  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4916  * does similar things.
4917  */
4918 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4919 {
4920         long nice, retval;
4921
4922         /*
4923          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4924          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4925          * and we have a single winner.
4926          */
4927         if (increment < -40)
4928                 increment = -40;
4929         if (increment > 40)
4930                 increment = 40;
4931
4932         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4933         if (nice < -20)
4934                 nice = -20;
4935         if (nice > 19)
4936                 nice = 19;
4937
4938         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4939                 return -EPERM;
4940
4941         retval = security_task_setnice(current, nice);
4942         if (retval)
4943                 return retval;
4944
4945         set_user_nice(current, nice);
4946         return 0;
4947 }
4948
4949 #endif
4950
4951 /**
4952  * task_prio - return the priority value of a given task.
4953  * @p: the task in question.
4954  *
4955  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4956  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4957  * around 0, value goes from -16 to +15.
4958  */
4959 int task_prio(const struct task_struct *p)
4960 {
4961         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4962 }
4963
4964 /**
4965  * task_nice - return the nice value of a given task.
4966  * @p: the task in question.
4967  */
4968 int task_nice(const struct task_struct *p)
4969 {
4970         return TASK_NICE(p);
4971 }
4972 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4973
4974 /**
4975  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4976  * @cpu: the processor in question.
4977  */
4978 int idle_cpu(int cpu)
4979 {
4980         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4981 }
4982
4983 /**
4984  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4985  * @cpu: the processor in question.
4986  */
4987 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4988 {
4989         return cpu_rq(cpu)->idle;
4990 }
4991
4992 /**
4993  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4994  * @pid: the pid in question.
4995  */
4996 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4997 {
4998         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4999 }
5000
5001 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5002 static void
5003 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5004 {
5005         p->policy = policy;
5006         p->rt_priority = prio;
5007         p->normal_prio = normal_prio(p);
5008         /* we are holding p->pi_lock already */
5009         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5010         if (rt_prio(p->prio))
5011                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5012         else
5013                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5014         set_load_weight(p);
5015 }
5016
5017 /*
5018  * check the target process has a UID that matches the current process's
5019  */
5020 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5021 {
5022         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5023         bool match;
5024
5025         rcu_read_lock();
5026         pcred = __task_cred(p);
5027         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5028                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5029                          cred->euid == pcred->uid);
5030         else
5031                 match = false;
5032         rcu_read_unlock();
5033         return match;
5034 }
5035
5036 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5037                                 const struct sched_param *param, bool user)
5038 {
5039         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5040         unsigned long flags;
5041         const struct sched_class *prev_class;
5042         struct rq *rq;
5043         int reset_on_fork;
5044
5045         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5046         BUG_ON(in_interrupt());
5047 recheck:
5048         /* double check policy once rq lock held */
5049         if (policy < 0) {
5050                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5051                 policy = oldpolicy = p->policy;
5052         } else {
5053                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5054                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5055
5056                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5057                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5058                                 policy != SCHED_IDLE)
5059                         return -EINVAL;
5060         }
5061
5062         /*
5063          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5064          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5065          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5066          */
5067         if (param->sched_priority < 0 ||
5068             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5069             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5070                 return -EINVAL;
5071         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5072                 return -EINVAL;
5073
5074         /*
5075          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5076          */
5077         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5078                 if (rt_policy(policy)) {
5079                         unsigned long rlim_rtprio =
5080                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5081
5082                         /* can't set/change the rt policy */
5083                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5084                                 return -EPERM;
5085
5086                         /* can't increase priority */
5087                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5088                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5089                                 return -EPERM;
5090                 }
5091
5092                 /*
5093                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5094                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5095                  */
5096                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5097                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5098                                 return -EPERM;
5099                 }
5100
5101                 /* can't change other user's priorities */
5102                 if (!check_same_owner(p))
5103                         return -EPERM;
5104
5105                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5106                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5107                         return -EPERM;
5108         }
5109
5110         if (user) {
5111                 retval = security_task_setscheduler(p);
5112                 if (retval)
5113                         return retval;
5114         }
5115
5116         /*
5117          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5118          * changing the priority of the task:
5119          *
5120          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5121          * runqueue lock must be held.
5122          */
5123         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5124
5125         /*
5126          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5127          */
5128         if (p == rq->stop) {
5129                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5130                 return -EINVAL;
5131         }
5132
5133         /*
5134          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5135          */
5136         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5137                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5138
5139                 __task_rq_unlock(rq);
5140                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5141                 return 0;
5142         }
5143
5144 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5145         if (user) {
5146                 /*
5147                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5148                  * assigned.
5149                  */
5150                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5151                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5152                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5153                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5154                         return -EPERM;
5155                 }
5156         }
5157 #endif
5158
5159         /* recheck policy now with rq lock held */
5160         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5161                 policy = oldpolicy = -1;
5162                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5163                 goto recheck;
5164         }
5165         on_rq = p->on_rq;
5166         running = task_current(rq, p);
5167         if (on_rq)
5168                 deactivate_task(rq, p, 0);
5169         if (running)
5170                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5171
5172         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5173
5174         oldprio = p->prio;
5175         prev_class = p->sched_class;
5176         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5177
5178         if (running)
5179                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5180         if (on_rq)
5181                 activate_task(rq, p, 0);
5182
5183         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5184         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5185
5186         rt_mutex_adjust_pi(p);
5187
5188         return 0;
5189 }
5190
5191 /**
5192  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5193  * @p: the task in question.
5194  * @policy: new policy.
5195  * @param: structure containing the new RT priority.
5196  *
5197  * NOTE that the task may be already dead.
5198  */
5199 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5200                        const struct sched_param *param)
5201 {
5202         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5203 }
5204 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5205
5206 /**
5207  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5208  * @p: the task in question.
5209  * @policy: new policy.
5210  * @param: structure containing the new RT priority.
5211  *
5212  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5213  * current context has permission.  For example, this is needed in
5214  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5215  * but our caller might not have that capability.
5216  */
5217 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5218                                const struct sched_param *param)
5219 {
5220         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5221 }
5222
5223 static int
5224 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5225 {
5226         struct sched_param lparam;
5227         struct task_struct *p;
5228         int retval;
5229
5230         if (!param || pid < 0)
5231                 return -EINVAL;
5232         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5233                 return -EFAULT;
5234
5235         rcu_read_lock();
5236         retval = -ESRCH;
5237         p = find_process_by_pid(pid);
5238         if (p != NULL)
5239                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5240         rcu_read_unlock();
5241
5242         return retval;
5243 }
5244
5245 /**
5246  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5247  * @pid: the pid in question.
5248  * @policy: new policy.
5249  * @param: structure containing the new RT priority.
5250  */
5251 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5252                 struct sched_param __user *, param)
5253 {
5254         /* negative values for policy are not valid */
5255         if (policy < 0)
5256                 return -EINVAL;
5257
5258         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5259 }
5260
5261 /**
5262  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5263  * @pid: the pid in question.
5264  * @param: structure containing the new RT priority.
5265  */
5266 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5267 {
5268         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5269 }
5270
5271 /**
5272  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5273  * @pid: the pid in question.
5274  */
5275 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5276 {
5277         struct task_struct *p;
5278         int retval;
5279
5280         if (pid < 0)
5281                 return -EINVAL;
5282
5283         retval = -ESRCH;
5284         rcu_read_lock();
5285         p = find_process_by_pid(pid);
5286         if (p) {
5287                 retval = security_task_getscheduler(p);
5288                 if (!retval)
5289                         retval = p->policy
5290                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5291         }
5292         rcu_read_unlock();
5293         return retval;
5294 }
5295
5296 /**
5297  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5298  * @pid: the pid in question.
5299  * @param: structure containing the RT priority.
5300  */
5301 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5302 {
5303         struct sched_param lp;
5304         struct task_struct *p;
5305         int retval;
5306
5307         if (!param || pid < 0)
5308                 return -EINVAL;
5309
5310         rcu_read_lock();
5311         p = find_process_by_pid(pid);
5312         retval = -ESRCH;
5313         if (!p)
5314                 goto out_unlock;
5315
5316         retval = security_task_getscheduler(p);
5317         if (retval)
5318                 goto out_unlock;
5319
5320         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5321         rcu_read_unlock();
5322
5323         /*
5324          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5325          */
5326         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5327
5328         return retval;
5329
5330 out_unlock:
5331         rcu_read_unlock();
5332         return retval;
5333 }
5334
5335 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5336 {
5337         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5338         struct task_struct *p;
5339         int retval;
5340
5341         get_online_cpus();
5342         rcu_read_lock();
5343
5344         p = find_process_by_pid(pid);
5345         if (!p) {
5346                 rcu_read_unlock();
5347                 put_online_cpus();
5348                 return -ESRCH;
5349         }
5350
5351         /* Prevent p going away */
5352         get_task_struct(p);
5353         rcu_read_unlock();
5354
5355         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5356                 retval = -ENOMEM;
5357                 goto out_put_task;
5358         }
5359         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5360                 retval = -ENOMEM;
5361                 goto out_free_cpus_allowed;
5362         }
5363         retval = -EPERM;
5364         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5365                 goto out_unlock;
5366
5367         retval = security_task_setscheduler(p);
5368         if (retval)
5369                 goto out_unlock;
5370
5371         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5372         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5373 again:
5374         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5375
5376         if (!retval) {
5377                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5378                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5379                         /*
5380                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5381                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5382                          * cpuset's cpus_allowed
5383                          */
5384                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5385                         goto again;
5386                 }
5387         }
5388 out_unlock:
5389         free_cpumask_var(new_mask);
5390 out_free_cpus_allowed:
5391         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5392 out_put_task:
5393         put_task_struct(p);
5394         put_online_cpus();
5395         return retval;
5396 }
5397
5398 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5399                              struct cpumask *new_mask)
5400 {
5401         if (len < cpumask_size())
5402                 cpumask_clear(new_mask);
5403         else if (len > cpumask_size())
5404                 len = cpumask_size();
5405
5406         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5407 }
5408
5409 /**
5410  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5411  * @pid: pid of the process
5412  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5413  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5414  */
5415 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5416                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5417 {
5418         cpumask_var_t new_mask;
5419         int retval;
5420
5421         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5422                 return -ENOMEM;
5423
5424         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5425         if (retval == 0)
5426                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5427         free_cpumask_var(new_mask);
5428         return retval;
5429 }
5430
5431 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5432 {
5433         struct task_struct *p;
5434         unsigned long flags;
5435         int retval;
5436
5437         get_online_cpus();
5438         rcu_read_lock();
5439
5440         retval = -ESRCH;
5441         p = find_process_by_pid(pid);
5442         if (!p)
5443                 goto out_unlock;
5444
5445         retval = security_task_getscheduler(p);
5446         if (retval)
5447                 goto out_unlock;
5448
5449         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5450         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5451         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5452
5453 out_unlock:
5454         rcu_read_unlock();
5455         put_online_cpus();
5456
5457         return retval;
5458 }
5459
5460 /**
5461  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5462  * @pid: pid of the process
5463  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5464  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5465  */
5466 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5467                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5468 {
5469         int ret;
5470         cpumask_var_t mask;
5471
5472         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5473                 return -EINVAL;
5474         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5475                 return -EINVAL;
5476
5477         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5478                 return -ENOMEM;
5479
5480         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5481         if (ret == 0) {
5482                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5483
5484                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5485                         ret = -EFAULT;
5486                 else
5487                         ret = retlen;
5488         }
5489         free_cpumask_var(mask);
5490
5491         return ret;
5492 }
5493
5494 /**
5495  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5496  *
5497  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5498  * other threads running on this CPU then this function will return.
5499  */
5500 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5501 {
5502         struct rq *rq = this_rq_lock();
5503
5504         schedstat_inc(rq, yld_count);
5505         current->sched_class->yield_task(rq);
5506
5507         /*
5508          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5509          * no need to preempt or enable interrupts:
5510          */
5511         __release(rq->lock);
5512         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5513         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5514         preempt_enable_no_resched();
5515
5516         schedule();
5517
5518         return 0;
5519 }
5520
5521 static inline int should_resched(void)
5522 {
5523         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5524 }
5525
5526 static void __cond_resched(void)
5527 {
5528         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5529         schedule();
5530         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5531 }
5532
5533 int __sched _cond_resched(void)
5534 {
5535         if (should_resched()) {
5536                 __cond_resched();
5537                 return 1;
5538         }
5539         return 0;
5540 }
5541 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5542
5543 /*
5544  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5545  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5546  *
5547  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5548  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5549  * spin_unlock(), once by hand).
5550  */
5551 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5552 {
5553         int resched = should_resched();
5554         int ret = 0;
5555
5556         lockdep_assert_held(lock);
5557
5558         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5559                 spin_unlock(lock);
5560                 if (resched)
5561                         __cond_resched();
5562                 else
5563                         cpu_relax();
5564                 ret = 1;
5565                 spin_lock(lock);
5566         }
5567         return ret;
5568 }
5569 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5570
5571 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5572 {
5573         BUG_ON(!in_softirq());
5574
5575         if (should_resched()) {
5576                 local_bh_enable();
5577                 __cond_resched();
5578                 local_bh_disable();
5579                 return 1;
5580         }
5581         return 0;
5582 }
5583 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5584
5585 /**
5586  * yield - yield the current processor to other threads.
5587  *
5588  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5589  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5590  */
5591 void __sched yield(void)
5592 {
5593         set_current_state(TASK_RUNNING);
5594         sys_sched_yield();
5595 }
5596 EXPORT_SYMBOL(yield);
5597
5598 /**
5599  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5600  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5601  * processor it's on.
5602  * @p: target task
5603  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5604  *
5605  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5606  * can't go away on us before we can do any checks.
5607  *
5608  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5609  */
5610 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5611 {
5612         struct task_struct *curr = current;
5613         struct rq *rq, *p_rq;
5614         unsigned long flags;
5615         bool yielded = 0;
5616
5617         local_irq_save(flags);
5618         rq = this_rq();
5619
5620 again:
5621         p_rq = task_rq(p);
5622         double_rq_lock(rq, p_rq);
5623         while (task_rq(p) != p_rq) {
5624                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5625                 goto again;
5626         }
5627
5628         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5629                 goto out;
5630
5631         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5632                 goto out;
5633
5634         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5635                 goto out;
5636
5637         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5638         if (yielded) {
5639                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5640                 /*
5641                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5642                  * fairness.
5643                  */
5644                 if (preempt && rq != p_rq)
5645                         resched_task(p_rq->curr);
5646         }
5647
5648 out:
5649         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5650         local_irq_restore(flags);
5651
5652         if (yielded)
5653                 schedule();
5654
5655         return yielded;
5656 }
5657 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5658
5659 /*
5660  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5661  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5662  */
5663 void __sched io_schedule(void)
5664 {
5665         struct rq *rq = raw_rq();
5666
5667         delayacct_blkio_start();
5668         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5669         blk_flush_plug(current);
5670         current->in_iowait = 1;
5671         schedule();
5672         current->in_iowait = 0;
5673         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5674         delayacct_blkio_end();
5675 }
5676 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5677
5678 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5679 {
5680         struct rq *rq = raw_rq();
5681         long ret;
5682
5683         delayacct_blkio_start();
5684         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5685         blk_flush_plug(current);
5686         current->in_iowait = 1;
5687         ret = schedule_timeout(timeout);
5688         current->in_iowait = 0;
5689         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5690         delayacct_blkio_end();
5691         return ret;
5692 }
5693
5694 /**
5695  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5696  * @policy: scheduling class.
5697  *
5698  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5699  * by a given scheduling class.
5700  */
5701 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5702 {
5703         int ret = -EINVAL;
5704
5705         switch (policy) {
5706         case SCHED_FIFO:
5707         case SCHED_RR:
5708                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5709                 break;
5710         case SCHED_NORMAL:
5711         case SCHED_BATCH:
5712         case SCHED_IDLE:
5713                 ret = 0;
5714                 break;
5715         }
5716         return ret;
5717 }
5718
5719 /**
5720  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5721  * @policy: scheduling class.
5722  *
5723  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5724  * by a given scheduling class.
5725  */
5726 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5727 {
5728         int ret = -EINVAL;
5729
5730         switch (policy) {
5731         case SCHED_FIFO:
5732         case SCHED_RR:
5733                 ret = 1;
5734                 break;
5735         case SCHED_NORMAL:
5736         case SCHED_BATCH:
5737         case SCHED_IDLE:
5738                 ret = 0;
5739         }
5740         return ret;
5741 }
5742
5743 /**
5744  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5745  * @pid: pid of the process.
5746  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5747  *
5748  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5749  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5750  */
5751 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5752                 struct timespec __user *, interval)
5753 {
5754         struct task_struct *p;
5755         unsigned int time_slice;
5756         unsigned long flags;
5757         struct rq *rq;
5758         int retval;
5759         struct timespec t;
5760
5761         if (pid < 0)
5762                 return -EINVAL;
5763
5764         retval = -ESRCH;
5765         rcu_read_lock();
5766         p = find_process_by_pid(pid);
5767         if (!p)
5768                 goto out_unlock;
5769
5770         retval = security_task_getscheduler(p);
5771         if (retval)
5772                 goto out_unlock;
5773
5774         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5775         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5776         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5777
5778         rcu_read_unlock();
5779         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5780         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5781         return retval;
5782
5783 out_unlock:
5784         rcu_read_unlock();
5785         return retval;
5786 }
5787
5788 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5789
5790 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5791 {
5792         unsigned long free = 0;
5793         unsigned state;
5794
5795         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5796         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5797                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5798 #if BITS_PER_LONG == 32
5799         if (state == TASK_RUNNING)
5800                 printk(KERN_CONT " running  ");
5801         else
5802                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5803 #else
5804         if (state == TASK_RUNNING)
5805                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5806         else
5807                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5808 #endif
5809 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5810         free = stack_not_used(p);
5811 #endif
5812         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5813                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5814                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5815
5816         show_stack(p, NULL);
5817 }
5818
5819 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5820 {
5821         struct task_struct *g, *p;
5822
5823 #if BITS_PER_LONG == 32
5824         printk(KERN_INFO
5825                 "  task                PC stack   pid father\n");
5826 #else
5827         printk(KERN_INFO
5828                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5829 #endif
5830         read_lock(&tasklist_lock);
5831         do_each_thread(g, p) {
5832                 /*
5833                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5834                  * console might take a lot of time:
5835                  */
5836                 touch_nmi_watchdog();
5837                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5838                         sched_show_task(p);
5839         } while_each_thread(g, p);
5840
5841         touch_all_softlockup_watchdogs();
5842
5843 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5844         sysrq_sched_debug_show();
5845 #endif
5846         read_unlock(&tasklist_lock);
5847         /*
5848          * Only show locks if all tasks are dumped:
5849          */
5850         if (!state_filter)
5851                 debug_show_all_locks();
5852 }
5853
5854 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5855 {
5856         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5857 }
5858
5859 /**
5860  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5861  * @idle: task in question
5862  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5863  *
5864  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5865  * flag, to make booting more robust.
5866  */
5867 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5868 {
5869         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5870         unsigned long flags;
5871
5872         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5873
5874         __sched_fork(idle);
5875         idle->state = TASK_RUNNING;
5876         idle->se.exec_start = sched_clock();
5877
5878         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5879         /*
5880          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5881          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5882          * lockdep check in task_group() will fail.
5883          *
5884          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5885          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5886          *
5887          * Silence PROVE_RCU
5888          */
5889         rcu_read_lock();
5890         __set_task_cpu(idle, cpu);
5891         rcu_read_unlock();
5892
5893         rq->curr = rq->idle = idle;
5894 #if defined(CONFIG_SMP)
5895         idle->on_cpu = 1;
5896 #endif
5897         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5898
5899         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5900         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5901
5902         /*
5903          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5904          */
5905         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5906         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5907 }
5908
5909 /*
5910  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5911  * indicates which cpus entered this state. This is used
5912  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5913  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5914  * always be CPU_BITS_NONE.
5915  */
5916 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5917
5918 /*
5919  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5920  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5921  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5922  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5923  * number of CPUs.
5924  *
5925  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5926  */
5927 static int get_update_sysctl_factor(void)
5928 {
5929         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5930         unsigned int factor;
5931
5932         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5933         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5934                 factor = 1;
5935                 break;
5936         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5937                 factor = cpus;
5938                 break;
5939         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5940         default:
5941                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5942                 break;
5943         }
5944
5945         return factor;
5946 }
5947
5948 static void update_sysctl(void)
5949 {
5950         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5951
5952 #define SET_SYSCTL(name) \
5953         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5954         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5955         SET_SYSCTL(sched_latency);
5956         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5957 #undef SET_SYSCTL
5958 }
5959
5960 static inline void sched_init_granularity(void)
5961 {
5962         update_sysctl();
5963 }
5964
5965 #ifdef CONFIG_SMP
5966 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5967 {
5968         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
5969                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5970         else {
5971                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5972                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5973         }
5974 }
5975
5976 /*
5977  * This is how migration works:
5978  *
5979  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5980  *    stop_one_cpu().
5981  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5982  *    off the CPU)
5983  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5984  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5985  *    it and puts it into the right queue.
5986  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5987  *    is done.
5988  */
5989
5990 /*
5991  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5992  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5993  * is removed from the allowed bitmask.
5994  *
5995  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5996  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5997  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5998  */
5999 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6000 {
6001         unsigned long flags;
6002         struct rq *rq;
6003         unsigned int dest_cpu;
6004         int ret = 0;
6005
6006         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6007
6008         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6009                 goto out;
6010
6011         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6012                 ret = -EINVAL;
6013                 goto out;
6014         }
6015
6016         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6017                 ret = -EINVAL;
6018                 goto out;
6019         }
6020
6021         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6022
6023         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6024         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6025                 goto out;
6026
6027         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6028         if (p->on_rq) {
6029                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6030                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6031                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6032                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6033                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6034                 return 0;
6035         }
6036 out:
6037         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6038
6039         return ret;
6040 }
6041 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6042
6043 /*
6044  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6045  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6046  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6047  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6048  *
6049  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6050  * as the task is no longer on this CPU.
6051  *
6052  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6053  */
6054 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6055 {
6056         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6057         int ret = 0;
6058
6059         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6060                 return ret;
6061
6062         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6063         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6064
6065         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6066         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6067         /* Already moved. */
6068         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6069                 goto done;
6070         /* Affinity changed (again). */
6071         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6072                 goto fail;
6073
6074         /*
6075          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6076          * placed properly.
6077          */
6078         if (p->on_rq) {
6079                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6080                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6081                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6082                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6083         }
6084 done:
6085         ret = 1;
6086 fail:
6087         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6088         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6089         return ret;
6090 }
6091
6092 /*
6093  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6094  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6095  * 'pushing' onto another runqueue.
6096  */
6097 static int migration_cpu_stop(void *data)
6098 {
6099         struct migration_arg *arg = data;
6100
6101         /*
6102          * The original target cpu might have gone down and we might
6103          * be on another cpu but it doesn't matter.
6104          */
6105         local_irq_disable();
6106         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6107         local_irq_enable();
6108         return 0;
6109 }
6110
6111 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6112
6113 /*
6114  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6115  * offline.
6116  */
6117 void idle_task_exit(void)
6118 {
6119         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6120
6121         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6122
6123         if (mm != &init_mm)
6124                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6125         mmdrop(mm);
6126 }
6127
6128 /*
6129  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6130  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6131  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6132  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6133  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6134  */
6135 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6136 {
6137         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6138
6139         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6140         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6141 }
6142
6143 /*
6144  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6145  */
6146 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6147 {
6148         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6149         rq->calc_load_active = 0;
6150 }
6151
6152 /*
6153  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6154  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6155  *
6156  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6157  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6158  * because of lock validation efforts.
6159  */
6160 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6161 {
6162         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6163         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6164         int dest_cpu;
6165
6166         /*
6167          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6168          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6169          *
6170          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6171          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6172          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6173          * done here.
6174          */
6175         rq->stop = NULL;
6176
6177         for ( ; ; ) {
6178                 /*
6179                  * There's this thread running, bail when that's the only
6180                  * remaining thread.
6181                  */
6182                 if (rq->nr_running == 1)
6183                         break;
6184
6185                 next = pick_next_task(rq);
6186                 BUG_ON(!next);
6187                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6188
6189                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6190                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6191                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6192
6193                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6194
6195                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6196         }
6197
6198         rq->stop = stop;
6199 }
6200
6201 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6202
6203 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6204
6205 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6206         {
6207                 .procname       = "sched_domain",
6208                 .mode           = 0555,
6209         },
6210         {}
6211 };
6212
6213 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6214         {
6215                 .procname       = "kernel",
6216                 .mode           = 0555,
6217                 .child          = sd_ctl_dir,
6218         },
6219         {}
6220 };
6221
6222 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6223 {
6224         struct ctl_table *entry =
6225                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6226
6227         return entry;
6228 }
6229
6230 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6231 {
6232         struct ctl_table *entry;
6233
6234         /*
6235          * In the intermediate directories, both the child directory and
6236          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6237          * will always be set. In the lowest directory the names are
6238          * static strings and all have proc handlers.
6239          */
6240         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6241                 if (entry->child)
6242                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6243                 if (entry->proc_handler == NULL)
6244                         kfree(entry->procname);
6245         }
6246
6247         kfree(*tablep);
6248         *tablep = NULL;
6249 }
6250
6251 static void
6252 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6253                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6254                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6255 {
6256         entry->procname = procname;
6257         entry->data = data;
6258         entry->maxlen = maxlen;
6259         entry->mode = mode;
6260         entry->proc_handler = proc_handler;
6261 }
6262
6263 static struct ctl_table *
6264 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6265 {
6266         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6267
6268         if (table == NULL)
6269                 return NULL;
6270
6271         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6272                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6273         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6274                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6275         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6276                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6277         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6278                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6279         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6280                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6281         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6282                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6283         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6284                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6285         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6286                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6287         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6288                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6289         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6290                 &sd->cache_nice_tries,
6291                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6292         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6293                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6294         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6295                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6296         /* &table[12] is terminator */
6297
6298         return table;
6299 }
6300
6301 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6302 {
6303         struct ctl_table *entry, *table;
6304         struct sched_domain *sd;
6305         int domain_num = 0, i;
6306         char buf[32];
6307
6308         for_each_domain(cpu, sd)
6309                 domain_num++;
6310         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6311         if (table == NULL)
6312                 return NULL;
6313
6314         i = 0;
6315         for_each_domain(cpu, sd) {
6316                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6317                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6318                 entry->mode = 0555;
6319                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6320                 entry++;
6321                 i++;
6322         }
6323         return table;
6324 }
6325
6326 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6327 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6328 {
6329         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6330         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6331         char buf[32];
6332
6333         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6334         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6335
6336         if (entry == NULL)
6337                 return;
6338
6339         for_each_possible_cpu(i) {
6340                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6341                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6342                 entry->mode = 0555;
6343                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6344                 entry++;
6345         }
6346
6347         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6348         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6349 }
6350
6351 /* may be called multiple times per register */
6352 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6353 {
6354         if (sd_sysctl_header)
6355                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6356         sd_sysctl_header = NULL;
6357         if (sd_ctl_dir[0].child)
6358                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6359 }
6360 #else
6361 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6362 {
6363 }
6364 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6365 {
6366 }
6367 #endif
6368
6369 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6370 {
6371         if (!rq->online) {
6372                 const struct sched_class *class;
6373
6374                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6375                 rq->online = 1;
6376
6377                 for_each_class(class) {
6378                         if (class->rq_online)
6379                                 class->rq_online(rq);
6380                 }
6381         }
6382 }
6383
6384 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6385 {
6386         if (rq->online) {
6387                 const struct sched_class *class;
6388
6389                 for_each_class(class) {
6390                         if (class->rq_offline)
6391                                 class->rq_offline(rq);
6392                 }
6393
6394                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6395                 rq->online = 0;
6396         }
6397 }
6398
6399 /*
6400  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6401  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6402  */
6403 static int __cpuinit
6404 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6405 {
6406         int cpu = (long)hcpu;
6407         unsigned long flags;
6408         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6409
6410         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6411
6412         case CPU_UP_PREPARE:
6413                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6414                 break;
6415
6416         case CPU_ONLINE:
6417                 /* Update our root-domain */
6418                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6419                 if (rq->rd) {
6420                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6421
6422                         set_rq_online(rq);
6423                 }
6424                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6425                 break;
6426
6427 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6428         case CPU_DYING:
6429                 sched_ttwu_pending();
6430                 /* Update our root-domain */
6431                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6432                 if (rq->rd) {
6433                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6434                         set_rq_offline(rq);
6435                 }
6436                 migrate_tasks(cpu);
6437                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6438                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6439
6440                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6441                 calc_global_load_remove(rq);
6442                 break;
6443 #endif
6444         }
6445
6446         update_max_interval();
6447
6448         return NOTIFY_OK;
6449 }
6450
6451 /*
6452  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6453  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6454  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6455  */
6456 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6457         .notifier_call = migration_call,
6458         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6459 };
6460
6461 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6462                                       unsigned long action, void *hcpu)
6463 {
6464         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6465         case CPU_ONLINE:
6466         case CPU_DOWN_FAILED:
6467                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6468                 return NOTIFY_OK;
6469         default:
6470                 return NOTIFY_DONE;
6471         }
6472 }
6473
6474 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6475                                         unsigned long action, void *hcpu)
6476 {
6477         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6478         case CPU_DOWN_PREPARE:
6479                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6480                 return NOTIFY_OK;
6481         default:
6482                 return NOTIFY_DONE;
6483         }
6484 }
6485
6486 static int __init migration_init(void)
6487 {
6488         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6489         int err;
6490
6491         /* Initialize migration for the boot CPU */
6492         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6493         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6494         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6495         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6496
6497         /* Register cpu active notifiers */
6498         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6499         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6500
6501         return 0;
6502 }
6503 early_initcall(migration_init);
6504 #endif
6505
6506 #ifdef CONFIG_SMP
6507
6508 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6509
6510 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6511
6512 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6513
6514 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6515 {
6516         sched_domain_debug_enabled = 1;
6517
6518         return 0;
6519 }
6520 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6521
6522 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6523                                   struct cpumask *groupmask)
6524 {
6525         struct sched_group *group = sd->groups;
6526         char str[256];
6527
6528         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6529         cpumask_clear(groupmask);
6530
6531         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6532
6533         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6534                 printk("does not load-balance\n");
6535                 if (sd->parent)
6536                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6537                                         " has parent");
6538                 return -1;
6539         }
6540
6541         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6542
6543         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6544                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6545                                 "CPU%d\n", cpu);
6546         }
6547         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6548                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6549                                 " CPU%d\n", cpu);
6550         }
6551
6552         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6553         do {
6554                 if (!group) {
6555                         printk("\n");
6556                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6557                         break;
6558                 }
6559
6560                 if (!group->cpu_power) {
6561                         printk(KERN_CONT "\n");
6562                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6563                                         "set\n");
6564                         break;
6565                 }
6566
6567                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6568                         printk(KERN_CONT "\n");
6569                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6570                         break;
6571                 }
6572
6573                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6574                         printk(KERN_CONT "\n");
6575                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6576                         break;
6577                 }
6578
6579                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6580
6581                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6582
6583                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6584                 if (group->cpu_power != SCHED_POWER_SCALE) {
6585                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6586                                 group->cpu_power);
6587                 }
6588
6589                 group = group->next;
6590         } while (group != sd->groups);
6591         printk(KERN_CONT "\n");
6592
6593         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6594                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6595
6596         if (sd->parent &&
6597             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6598                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6599                         "of domain->span\n");
6600         return 0;
6601 }
6602
6603 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6604 {
6605         int level = 0;
6606
6607         if (!sched_domain_debug_enabled)
6608                 return;
6609
6610         if (!sd) {
6611                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6612                 return;
6613         }
6614
6615         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6616
6617         for (;;) {
6618                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6619                         break;
6620                 level++;
6621                 sd = sd->parent;
6622                 if (!sd)
6623                         break;
6624         }
6625 }
6626 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6627 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6628 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6629
6630 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6631 {
6632         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6633                 return 1;
6634
6635         /* Following flags need at least 2 groups */
6636         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6637                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6638                          SD_BALANCE_FORK |
6639                          SD_BALANCE_EXEC |
6640                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6641                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6642                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6643                         return 0;
6644         }
6645
6646         /* Following flags don't use groups */
6647         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6648                 return 0;
6649
6650         return 1;
6651 }
6652
6653 static int
6654 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6655 {
6656         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6657
6658         if (sd_degenerate(parent))
6659                 return 1;
6660
6661         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6662                 return 0;
6663
6664         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6665         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6666                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6667                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6668                                 SD_BALANCE_FORK |
6669                                 SD_BALANCE_EXEC |
6670                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6671                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6672                 if (nr_node_ids == 1)
6673                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6674         }
6675         if (~cflags & pflags)
6676                 return 0;
6677
6678         return 1;
6679 }
6680
6681 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6682 {
6683         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6684
6685         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6686         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6687         free_cpumask_var(rd->online);
6688         free_cpumask_var(rd->span);
6689         kfree(rd);
6690 }
6691
6692 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6693 {
6694         struct root_domain *old_rd = NULL;
6695         unsigned long flags;
6696
6697         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6698
6699         if (rq->rd) {
6700                 old_rd = rq->rd;
6701
6702                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6703                         set_rq_offline(rq);
6704
6705                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6706
6707                 /*
6708                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6709                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6710                  * in this function:
6711                  */
6712                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6713                         old_rd = NULL;
6714         }
6715
6716         atomic_inc(&rd->refcount);
6717         rq->rd = rd;
6718
6719         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6720         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6721                 set_rq_online(rq);
6722
6723         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6724
6725         if (old_rd)
6726                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6727 }
6728
6729 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6730 {
6731         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6732
6733         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6734                 goto out;
6735         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6736                 goto free_span;
6737         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6738                 goto free_online;
6739
6740         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6741                 goto free_rto_mask;
6742         return 0;
6743
6744 free_rto_mask:
6745         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6746 free_online:
6747         free_cpumask_var(rd->online);
6748 free_span:
6749         free_cpumask_var(rd->span);
6750 out:
6751         return -ENOMEM;
6752 }
6753
6754 static void init_defrootdomain(void)
6755 {
6756         init_rootdomain(&def_root_domain);
6757
6758         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6759 }
6760
6761 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6762 {
6763         struct root_domain *rd;
6764
6765         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6766         if (!rd)
6767                 return NULL;
6768
6769         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6770                 kfree(rd);
6771                 return NULL;
6772         }
6773
6774         return rd;
6775 }
6776
6777 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6778 {
6779         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6780         if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref))
6781                 kfree(sd->groups);
6782         kfree(sd);
6783 }
6784
6785 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6786 {
6787         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6788 }
6789
6790 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6791 {
6792         for (; sd; sd = sd->parent)
6793                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6794 }
6795
6796 /*
6797  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6798  * hold the hotplug lock.
6799  */
6800 static void
6801 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6802 {
6803         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6804         struct sched_domain *tmp;
6805
6806         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6807         for (tmp = sd; tmp; ) {
6808                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6809                 if (!parent)
6810                         break;
6811
6812                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6813                         tmp->parent = parent->parent;
6814                         if (parent->parent)
6815                                 parent->parent->child = tmp;
6816                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6817                 } else
6818                         tmp = tmp->parent;
6819         }
6820
6821         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6822                 tmp = sd;
6823                 sd = sd->parent;
6824                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6825                 if (sd)
6826                         sd->child = NULL;
6827         }
6828
6829         sched_domain_debug(sd, cpu);
6830
6831         rq_attach_root(rq, rd);
6832         tmp = rq->sd;
6833         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6834         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6835 }
6836
6837 /* cpus with isolated domains */
6838 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6839
6840 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6841 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6842 {
6843         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6844         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6845         return 1;
6846 }
6847
6848 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6849
6850 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6851
6852 #ifdef CONFIG_NUMA
6853
6854 /**
6855  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6856  * @node: node whose sched_domain we're building
6857  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6858  *
6859  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6860  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6861  *
6862  * Should use nodemask_t.
6863  */
6864 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6865 {
6866         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6867
6868         min_val = INT_MAX;
6869
6870         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6871                 /* Start at @node */
6872                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6873
6874                 if (!nr_cpus_node(n))
6875                         continue;
6876
6877                 /* Skip already used nodes */
6878                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6879                         continue;
6880
6881                 /* Simple min distance search */
6882                 val = node_distance(node, n);
6883
6884                 if (val < min_val) {
6885                         min_val = val;
6886                         best_node = n;
6887                 }
6888         }
6889
6890         if (best_node != -1)
6891                 node_set(best_node, *used_nodes);
6892         return best_node;
6893 }
6894
6895 /**
6896  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6897  * @node: node whose cpumask we're constructing
6898  * @span: resulting cpumask
6899  *
6900  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6901  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6902  * out optimally.
6903  */
6904 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6905 {
6906         nodemask_t used_nodes;
6907         int i;
6908
6909         cpumask_clear(span);
6910         nodes_clear(used_nodes);
6911
6912         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6913         node_set(node, used_nodes);
6914
6915         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6916                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6917                 if (next_node < 0)
6918                         break;
6919                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6920         }
6921 }
6922
6923 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
6924 {
6925         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6926
6927         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
6928
6929         return sched_domains_tmpmask;
6930 }
6931
6932 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
6933 {
6934         return cpu_possible_mask;
6935 }
6936 #endif /* CONFIG_NUMA */
6937
6938 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6939 {
6940         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6941 }
6942
6943 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6944
6945 struct sd_data {
6946         struct sched_domain **__percpu sd;
6947         struct sched_group **__percpu sg;
6948 };
6949
6950 struct s_data {
6951         struct sched_domain ** __percpu sd;
6952         struct root_domain      *rd;
6953 };
6954
6955 enum s_alloc {
6956         sa_rootdomain,
6957         sa_sd,
6958         sa_sd_storage,
6959         sa_none,
6960 };
6961
6962 struct sched_domain_topology_level;
6963
6964 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6965 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6966
6967 struct sched_domain_topology_level {
6968         sched_domain_init_f init;
6969         sched_domain_mask_f mask;
6970         struct sd_data      data;
6971 };
6972
6973 /*
6974  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6975  */
6976 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6977 {
6978         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6979         struct sched_domain *child = sd->child;
6980
6981         if (child)
6982                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6983
6984         if (sg)
6985                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6986
6987         return cpu;
6988 }
6989
6990 /*
6991  * build_sched_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6992  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6993  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6994  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6995  *
6996  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6997  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6998  * and ->cpu_power to 0.
6999  */
7000 static void
7001 build_sched_groups(struct sched_domain *sd)
7002 {
7003         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7004         struct sd_data *sdd = sd->private;
7005         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7006         struct cpumask *covered;
7007         int i;
7008
7009         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7010         covered = sched_domains_tmpmask;
7011
7012         cpumask_clear(covered);
7013
7014         for_each_cpu(i, span) {
7015                 struct sched_group *sg;
7016                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7017                 int j;
7018
7019                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7020                         continue;
7021
7022                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7023                 sg->cpu_power = 0;
7024
7025                 for_each_cpu(j, span) {
7026                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7027                                 continue;
7028
7029                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7030                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7031                 }
7032
7033                 if (!first)
7034                         first = sg;
7035                 if (last)
7036                         last->next = sg;
7037                 last = sg;
7038         }
7039         last->next = first;
7040 }
7041
7042 /*
7043  * Initialize sched groups cpu_power.
7044  *
7045  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7046  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7047  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7048  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7049  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7050  * less cpu_power.
7051  */
7052 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7053 {
7054         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7055
7056         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7057                 return;
7058
7059         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7060
7061         update_group_power(sd, cpu);
7062 }
7063
7064 /*
7065  * Initializers for schedule domains
7066  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7067  */
7068
7069 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7070 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7071 #else
7072 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7073 #endif
7074
7075 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7076 static noinline struct sched_domain *                                   \
7077 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7078 {                                                                       \
7079         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7080         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7081         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7082         sd->private = &tl->data;                                        \
7083         return sd;                                                      \
7084 }
7085
7086 SD_INIT_FUNC(CPU)
7087 #ifdef CONFIG_NUMA
7088  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7089  SD_INIT_FUNC(NODE)
7090 #endif
7091 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7092  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7093 #endif
7094 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7095  SD_INIT_FUNC(MC)
7096 #endif
7097 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7098  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7099 #endif
7100
7101 static int default_relax_domain_level = -1;
7102 int sched_domain_level_max;
7103
7104 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7105 {
7106         unsigned long val;
7107
7108         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7109         if (val < sched_domain_level_max)
7110                 default_relax_domain_level = val;
7111
7112         return 1;
7113 }
7114 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7115
7116 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7117                                  struct sched_domain_attr *attr)
7118 {
7119         int request;
7120
7121         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7122                 if (default_relax_domain_level < 0)
7123                         return;
7124                 else
7125                         request = default_relax_domain_level;
7126         } else
7127                 request = attr->relax_domain_level;
7128         if (request < sd->level) {
7129                 /* turn off idle balance on this domain */
7130                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7131         } else {
7132                 /* turn on idle balance on this domain */
7133                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7134         }
7135 }
7136
7137 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7138 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7139
7140 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7141                                  const struct cpumask *cpu_map)
7142 {
7143         switch (what) {
7144         case sa_rootdomain:
7145                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7146                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7147         case sa_sd:
7148                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7149         case sa_sd_storage:
7150                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7151         case sa_none:
7152                 break;
7153         }
7154 }
7155
7156 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7157                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7158 {
7159         memset(d, 0, sizeof(*d));
7160
7161         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7162                 return sa_sd_storage;
7163         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7164         if (!d->sd)
7165                 return sa_sd_storage;
7166         d->rd = alloc_rootdomain();
7167         if (!d->rd)
7168                 return sa_sd;
7169         return sa_rootdomain;
7170 }
7171
7172 /*
7173  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7174  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7175  * will not free the data we're using.
7176  */
7177 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7178 {
7179         struct sd_data *sdd = sd->private;
7180         struct sched_group *sg = sd->groups;
7181