cap_syslog: don't use WARN_ONCE for CAP_SYS_ADMIN deprecation warning
[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 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
79 #include <asm/paravirt.h>
80 #endif
81
82 #include "sched_cpupri.h"
83 #include "workqueue_sched.h"
84 #include "sched_autogroup.h"
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/sched.h>
88
89 /*
90  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
91  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
92  * and back.
93  */
94 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
95 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
96 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
97
98 /*
99  * 'User priority' is the nice value converted to something we
100  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
101  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
102  */
103 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
104 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
105 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
106
107 /*
108  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
109  */
110 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
111
112 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
113 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
114
115 /*
116  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
117  *
118  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
119  * Timeslices get refilled after they expire.
120  */
121 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
122
123 /*
124  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
125  */
126 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
127
128 static inline int rt_policy(int policy)
129 {
130         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
131                 return 1;
132         return 0;
133 }
134
135 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
136 {
137         return rt_policy(p->policy);
138 }
139
140 /*
141  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
142  */
143 struct rt_prio_array {
144         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
145         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
146 };
147
148 struct rt_bandwidth {
149         /* nests inside the rq lock: */
150         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
151         ktime_t                 rt_period;
152         u64                     rt_runtime;
153         struct hrtimer          rt_period_timer;
154 };
155
156 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
157
158 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
159
160 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
161 {
162         struct rt_bandwidth *rt_b =
163                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
164         ktime_t now;
165         int overrun;
166         int idle = 0;
167
168         for (;;) {
169                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
170                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
171
172                 if (!overrun)
173                         break;
174
175                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
176         }
177
178         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
179 }
180
181 static
182 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
183 {
184         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
185         rt_b->rt_runtime = runtime;
186
187         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
188
189         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
190                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
191         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
192 }
193
194 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
195 {
196         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
197 }
198
199 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
200 {
201         ktime_t now;
202
203         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
204                 return;
205
206         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
207                 return;
208
209         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
210         for (;;) {
211                 unsigned long delta;
212                 ktime_t soft, hard;
213
214                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
215                         break;
216
217                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
219
220                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
221                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
222                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
223                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
224                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
225         }
226         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
227 }
228
229 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
230 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
231 {
232         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
233 }
234 #endif
235
236 /*
237  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
238  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
239  */
240 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
241
242 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
243
244 #include <linux/cgroup.h>
245
246 struct cfs_rq;
247
248 static LIST_HEAD(task_groups);
249
250 /* task group related information */
251 struct task_group {
252         struct cgroup_subsys_state css;
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260
261         atomic_t load_weight;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277
278 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
279         struct autogroup *autogroup;
280 #endif
281 };
282
283 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
284 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
285
286 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
287
288 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group root_task_group;
308
309 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
310
311 /* CFS-related fields in a runqueue */
312 struct cfs_rq {
313         struct load_weight load;
314         unsigned long nr_running;
315
316         u64 exec_clock;
317         u64 min_vruntime;
318 #ifndef CONFIG_64BIT
319         u64 min_vruntime_copy;
320 #endif
321
322         struct rb_root tasks_timeline;
323         struct rb_node *rb_leftmost;
324
325         struct list_head tasks;
326         struct list_head *balance_iterator;
327
328         /*
329          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
330          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
331          */
332         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
333
334 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
335         unsigned int nr_spread_over;
336 #endif
337
338 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
339         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
340
341         /*
342          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
343          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
344          * (like users, containers etc.)
345          *
346          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
347          * list is used during load balance.
348          */
349         int on_list;
350         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
351         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
352
353 #ifdef CONFIG_SMP
354         /*
355          * the part of load.weight contributed by tasks
356          */
357         unsigned long task_weight;
358
359         /*
360          *   h_load = weight * f(tg)
361          *
362          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
363          * this group.
364          */
365         unsigned long h_load;
366
367         /*
368          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
369          *
370          * load_stamp is the last time we updated the load average
371          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
372          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
373          */
374         u64 load_avg;
375         u64 load_period;
376         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
377
378         unsigned long load_contribution;
379 #endif
380 #endif
381 };
382
383 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
384 struct rt_rq {
385         struct rt_prio_array active;
386         unsigned long rt_nr_running;
387 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
388         struct {
389                 int curr; /* highest queued rt task prio */
390 #ifdef CONFIG_SMP
391                 int next; /* next highest */
392 #endif
393         } highest_prio;
394 #endif
395 #ifdef CONFIG_SMP
396         unsigned long rt_nr_migratory;
397         unsigned long rt_nr_total;
398         int overloaded;
399         struct plist_head pushable_tasks;
400 #endif
401         int rt_throttled;
402         u64 rt_time;
403         u64 rt_runtime;
404         /* Nests inside the rq lock: */
405         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
406
407 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
408         unsigned long rt_nr_boosted;
409
410         struct rq *rq;
411         struct list_head leaf_rt_rq_list;
412         struct task_group *tg;
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_SMP
417
418 /*
419  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
420  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
421  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
422  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
423  * object.
424  *
425  */
426 struct root_domain {
427         atomic_t refcount;
428         atomic_t rto_count;
429         struct rcu_head rcu;
430         cpumask_var_t span;
431         cpumask_var_t online;
432
433         /*
434          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
435          * one runnable RT task.
436          */
437         cpumask_var_t rto_mask;
438         struct cpupri cpupri;
439 };
440
441 /*
442  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
443  * members (mimicking the global state we have today).
444  */
445 static struct root_domain def_root_domain;
446
447 #endif /* CONFIG_SMP */
448
449 /*
450  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
451  *
452  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
453  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
454  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
455  */
456 struct rq {
457         /* runqueue lock: */
458         raw_spinlock_t lock;
459
460         /*
461          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
462          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
463          */
464         unsigned long nr_running;
465         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
466         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
467         unsigned long last_load_update_tick;
468 #ifdef CONFIG_NO_HZ
469         u64 nohz_stamp;
470         unsigned char nohz_balance_kick;
471 #endif
472         int skip_clock_update;
473
474         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
475         struct load_weight load;
476         unsigned long nr_load_updates;
477         u64 nr_switches;
478
479         struct cfs_rq cfs;
480         struct rt_rq rt;
481
482 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
483         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
484         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
485 #endif
486 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct list_head leaf_rt_rq_list;
488 #endif
489
490         /*
491          * This is part of a global counter where only the total sum
492          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
493          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
494          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
495          */
496         unsigned long nr_uninterruptible;
497
498         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
499         unsigned long next_balance;
500         struct mm_struct *prev_mm;
501
502         u64 clock;
503         u64 clock_task;
504
505         atomic_t nr_iowait;
506
507 #ifdef CONFIG_SMP
508         struct root_domain *rd;
509         struct sched_domain *sd;
510
511         unsigned long cpu_power;
512
513         unsigned char idle_at_tick;
514         /* For active balancing */
515         int post_schedule;
516         int active_balance;
517         int push_cpu;
518         struct cpu_stop_work active_balance_work;
519         /* cpu of this runqueue: */
520         int cpu;
521         int online;
522
523         unsigned long avg_load_per_task;
524
525         u64 rt_avg;
526         u64 age_stamp;
527         u64 idle_stamp;
528         u64 avg_idle;
529 #endif
530
531 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
532         u64 prev_irq_time;
533 #endif
534 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
535         u64 prev_steal_time;
536 #endif
537 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
538         u64 prev_steal_time_rq;
539 #endif
540
541         /* calc_load related fields */
542         unsigned long calc_load_update;
543         long calc_load_active;
544
545 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
546 #ifdef CONFIG_SMP
547         int hrtick_csd_pending;
548         struct call_single_data hrtick_csd;
549 #endif
550         struct hrtimer hrtick_timer;
551 #endif
552
553 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
554         /* latency stats */
555         struct sched_info rq_sched_info;
556         unsigned long long rq_cpu_time;
557         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
558
559         /* sys_sched_yield() stats */
560         unsigned int yld_count;
561
562         /* schedule() stats */
563         unsigned int sched_switch;
564         unsigned int sched_count;
565         unsigned int sched_goidle;
566
567         /* try_to_wake_up() stats */
568         unsigned int ttwu_count;
569         unsigned int ttwu_local;
570 #endif
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct task_struct *wake_list;
574 #endif
575 };
576
577 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
578
579
580 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
581
582 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
583 {
584 #ifdef CONFIG_SMP
585         return rq->cpu;
586 #else
587         return 0;
588 #endif
589 }
590
591 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
592         rcu_dereference_check((p), \
593                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
594
595 /*
596  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
597  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
598  *
599  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
600  * preempt-disabled sections.
601  */
602 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
603         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
604
605 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
606 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
607 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
608 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
609 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
610
611 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
612
613 /*
614  * Return the group to which this tasks belongs.
615  *
616  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
617  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
618  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
619  * we pin the task to the current cgroup.
620  */
621 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
622 {
623         struct task_group *tg;
624         struct cgroup_subsys_state *css;
625
626         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
627                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
628                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
629         tg = container_of(css, struct task_group, css);
630
631         return autogroup_task_group(p, tg);
632 }
633
634 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
635 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
636 {
637 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
638         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
639         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
640 #endif
641
642 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
643         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
644         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
645 #endif
646 }
647
648 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
649
650 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
651 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
652 {
653         return NULL;
654 }
655
656 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
657
658 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
659
660 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
661 {
662         s64 delta;
663
664         if (rq->skip_clock_update > 0)
665                 return;
666
667         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
668         rq->clock += delta;
669         update_rq_clock_task(rq, delta);
670 }
671
672 /*
673  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
674  */
675 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
676 # define const_debug __read_mostly
677 #else
678 # define const_debug static const
679 #endif
680
681 /**
682  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
683  * @cpu: the processor in question.
684  *
685  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
686  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
687  */
688 int runqueue_is_locked(int cpu)
689 {
690         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
691 }
692
693 /*
694  * Debugging: various feature bits
695  */
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         __SCHED_FEAT_##name ,
699
700 enum {
701 #include "sched_features.h"
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
708
709 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
710 #include "sched_features.h"
711         0;
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         #name ,
718
719 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
720 #include "sched_features.h"
721         NULL
722 };
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
727 {
728         int i;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
732                         seq_puts(m, "NO_");
733                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
734         }
735         seq_puts(m, "\n");
736
737         return 0;
738 }
739
740 static ssize_t
741 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
742                 size_t cnt, loff_t *ppos)
743 {
744         char buf[64];
745         char *cmp;
746         int neg = 0;
747         int i;
748
749         if (cnt > 63)
750                 cnt = 63;
751
752         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
753                 return -EFAULT;
754
755         buf[cnt] = 0;
756         cmp = strstrip(buf);
757
758         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
759                 neg = 1;
760                 cmp += 3;
761         }
762
763         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
764                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
765                         if (neg)
766                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
767                         else
768                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
769                         break;
770                 }
771         }
772
773         if (!sched_feat_names[i])
774                 return -EINVAL;
775
776         *ppos += cnt;
777
778         return cnt;
779 }
780
781 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
782 {
783         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
784 }
785
786 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
787         .open           = sched_feat_open,
788         .write          = sched_feat_write,
789         .read           = seq_read,
790         .llseek         = seq_lseek,
791         .release        = single_release,
792 };
793
794 static __init int sched_init_debug(void)
795 {
796         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
797                         &sched_feat_fops);
798
799         return 0;
800 }
801 late_initcall(sched_init_debug);
802
803 #endif
804
805 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
806
807 /*
808  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
809  * Limited because this is done with IRQs disabled.
810  */
811 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
812
813 /*
814  * period over which we average the RT time consumption, measured
815  * in ms.
816  *
817  * default: 1s
818  */
819 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
820
821 /*
822  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
823  * default: 1s
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
826
827 static __read_mostly int scheduler_running;
828
829 /*
830  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
831  * default: 0.95s
832  */
833 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
834
835 static inline u64 global_rt_period(void)
836 {
837         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 static inline u64 global_rt_runtime(void)
841 {
842         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
843                 return RUNTIME_INF;
844
845         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
846 }
847
848 #ifndef prepare_arch_switch
849 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
850 #endif
851 #ifndef finish_arch_switch
852 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
853 #endif
854
855 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
856 {
857         return rq->curr == p;
858 }
859
860 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
861 {
862 #ifdef CONFIG_SMP
863         return p->on_cpu;
864 #else
865         return task_current(rq, p);
866 #endif
867 }
868
869 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
870 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         /*
874          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
875          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
876          * here.
877          */
878         next->on_cpu = 1;
879 #endif
880 }
881
882 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         /*
886          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
887          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
888          * finished.
889          */
890         smp_wmb();
891         prev->on_cpu = 0;
892 #endif
893 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
894         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
895         rq->lock.owner = current;
896 #endif
897         /*
898          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
899          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
900          * prev into current:
901          */
902         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
903
904         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
905 }
906
907 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
908 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
909 {
910 #ifdef CONFIG_SMP
911         /*
912          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
913          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
914          * here.
915          */
916         next->on_cpu = 1;
917 #endif
918 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
919         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
920 #else
921         raw_spin_unlock(&rq->lock);
922 #endif
923 }
924
925 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
926 {
927 #ifdef CONFIG_SMP
928         /*
929          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
930          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
931          * finished.
932          */
933         smp_wmb();
934         prev->on_cpu = 0;
935 #endif
936 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
937         local_irq_enable();
938 #endif
939 }
940 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
941
942 /*
943  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
944  */
945 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
946         __acquires(rq->lock)
947 {
948         struct rq *rq;
949
950         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
951
952         for (;;) {
953                 rq = task_rq(p);
954                 raw_spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p)))
956                         return rq;
957                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
958         }
959 }
960
961 /*
962  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(p->pi_lock)
966         __acquires(rq->lock)
967 {
968         struct rq *rq;
969
970         for (;;) {
971                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
972                 rq = task_rq(p);
973                 raw_spin_lock(&rq->lock);
974                 if (likely(rq == task_rq(p)))
975                         return rq;
976                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
977                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
978         }
979 }
980
981 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
982         __releases(rq->lock)
983 {
984         raw_spin_unlock(&rq->lock);
985 }
986
987 static inline void
988 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
989         __releases(rq->lock)
990         __releases(p->pi_lock)
991 {
992         raw_spin_unlock(&rq->lock);
993         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
994 }
995
996 /*
997  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
998  */
999 static struct rq *this_rq_lock(void)
1000         __acquires(rq->lock)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003
1004         local_irq_disable();
1005         rq = this_rq();
1006         raw_spin_lock(&rq->lock);
1007
1008         return rq;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1012 /*
1013  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1014  *
1015  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1016  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1017  * reschedule event.
1018  *
1019  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1020  * rq->lock.
1021  */
1022
1023 /*
1024  * Use hrtick when:
1025  *  - enabled by features
1026  *  - hrtimer is actually high res
1027  */
1028 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (!sched_feat(HRTICK))
1031                 return 0;
1032         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1033                 return 0;
1034         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1035 }
1036
1037 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1038 {
1039         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1040                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * High-resolution timer tick.
1045  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1046  */
1047 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1048 {
1049         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1050
1051         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1052
1053         raw_spin_lock(&rq->lock);
1054         update_rq_clock(rq);
1055         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1056         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1057
1058         return HRTIMER_NORESTART;
1059 }
1060
1061 #ifdef CONFIG_SMP
1062 /*
1063  * called from hardirq (IPI) context
1064  */
1065 static void __hrtick_start(void *arg)
1066 {
1067         struct rq *rq = arg;
1068
1069         raw_spin_lock(&rq->lock);
1070         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1071         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1072         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Called to set the hrtick timer state.
1077  *
1078  * called with rq->lock held and irqs disabled
1079  */
1080 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1081 {
1082         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1083         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1084
1085         hrtimer_set_expires(timer, time);
1086
1087         if (rq == this_rq()) {
1088                 hrtimer_restart(timer);
1089         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1090                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1091                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1092         }
1093 }
1094
1095 static int
1096 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1097 {
1098         int cpu = (int)(long)hcpu;
1099
1100         switch (action) {
1101         case CPU_UP_CANCELED:
1102         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1103         case CPU_DOWN_PREPARE:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1105         case CPU_DEAD:
1106         case CPU_DEAD_FROZEN:
1107                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1108                 return NOTIFY_OK;
1109         }
1110
1111         return NOTIFY_DONE;
1112 }
1113
1114 static __init void init_hrtick(void)
1115 {
1116         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1117 }
1118 #else
1119 /*
1120  * Called to set the hrtick timer state.
1121  *
1122  * called with rq->lock held and irqs disabled
1123  */
1124 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1125 {
1126         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1127                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1128 }
1129
1130 static inline void init_hrtick(void)
1131 {
1132 }
1133 #endif /* CONFIG_SMP */
1134
1135 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 #ifdef CONFIG_SMP
1138         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1139
1140         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1141         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1142         rq->hrtick_csd.info = rq;
1143 #endif
1144
1145         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1146         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1147 }
1148 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 static inline void init_hrtick(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1161
1162 /*
1163  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1164  *
1165  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1166  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1167  * the target CPU.
1168  */
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170
1171 #ifndef tsk_is_polling
1172 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1173 #endif
1174
1175 static void resched_task(struct task_struct *p)
1176 {
1177         int cpu;
1178
1179         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1180
1181         if (test_tsk_need_resched(p))
1182                 return;
1183
1184         set_tsk_need_resched(p);
1185
1186         cpu = task_cpu(p);
1187         if (cpu == smp_processor_id())
1188                 return;
1189
1190         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1191         smp_mb();
1192         if (!tsk_is_polling(p))
1193                 smp_send_reschedule(cpu);
1194 }
1195
1196 static void resched_cpu(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1202                 return;
1203         resched_task(cpu_curr(cpu));
1204         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1208 /*
1209  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1210  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1211  *
1212  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1213  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1214  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1215  */
1216 int get_nohz_timer_target(void)
1217 {
1218         int cpu = smp_processor_id();
1219         int i;
1220         struct sched_domain *sd;
1221
1222         rcu_read_lock();
1223         for_each_domain(cpu, sd) {
1224                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1225                         if (!idle_cpu(i)) {
1226                                 cpu = i;
1227                                 goto unlock;
1228                         }
1229                 }
1230         }
1231 unlock:
1232         rcu_read_unlock();
1233         return cpu;
1234 }
1235 /*
1236  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1237  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1238  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1239  * idle system the next event might even be infinite time into the
1240  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1241  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1242  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1243  * wheel for the next timer event.
1244  */
1245 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1246 {
1247         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1248
1249         if (cpu == smp_processor_id())
1250                 return;
1251
1252         /*
1253          * This is safe, as this function is called with the timer
1254          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1255          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1256          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1257          * timer into account automatically.
1258          */
1259         if (rq->curr != rq->idle)
1260                 return;
1261
1262         /*
1263          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1264          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1265          * idle task through an additional NOOP schedule()
1266          */
1267         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1268
1269         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1270         smp_mb();
1271         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1272                 smp_send_reschedule(cpu);
1273 }
1274
1275 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1276
1277 static u64 sched_avg_period(void)
1278 {
1279         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1280 }
1281
1282 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1283 {
1284         s64 period = sched_avg_period();
1285
1286         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1287                 /*
1288                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1289                  * optimising this loop into a divmod call.
1290                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1291                  */
1292                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1293                 rq->age_stamp += period;
1294                 rq->rt_avg /= 2;
1295         }
1296 }
1297
1298 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1299 {
1300         rq->rt_avg += rt_delta;
1301         sched_avg_update(rq);
1302 }
1303
1304 #else /* !CONFIG_SMP */
1305 static void resched_task(struct task_struct *p)
1306 {
1307         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1308         set_tsk_need_resched(p);
1309 }
1310
1311 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1312 {
1313 }
1314
1315 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1316 {
1317 }
1318 #endif /* CONFIG_SMP */
1319
1320 #if BITS_PER_LONG == 32
1321 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1322 #else
1323 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1324 #endif
1325
1326 #define WMULT_SHIFT     32
1327
1328 /*
1329  * Shift right and round:
1330  */
1331 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1332
1333 /*
1334  * delta *= weight / lw
1335  */
1336 static unsigned long
1337 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1338                 struct load_weight *lw)
1339 {
1340         u64 tmp;
1341
1342         /*
1343          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1344          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1345          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1346          */
1347         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1348                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1349         else
1350                 tmp = (u64)delta_exec;
1351
1352         if (!lw->inv_weight) {
1353                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1354
1355                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1356                         lw->inv_weight = 1;
1357                 else if (unlikely(!w))
1358                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1359                 else
1360                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1361         }
1362
1363         /*
1364          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1365          */
1366         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1367                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1368                         WMULT_SHIFT/2);
1369         else
1370                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1371
1372         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1373 }
1374
1375 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1376 {
1377         lw->weight += inc;
1378         lw->inv_weight = 0;
1379 }
1380
1381 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1382 {
1383         lw->weight -= dec;
1384         lw->inv_weight = 0;
1385 }
1386
1387 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1388 {
1389         lw->weight = w;
1390         lw->inv_weight = 0;
1391 }
1392
1393 /*
1394  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1395  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1396  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1397  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1398  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1399  * slice expiry etc.
1400  */
1401
1402 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1403 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1404
1405 /*
1406  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1407  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1408  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1409  * that remained on nice 0.
1410  *
1411  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1412  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1413  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1414  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1415  * the relative distance between them is ~25%.)
1416  */
1417 static const int prio_to_weight[40] = {
1418  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1419  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1420  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1421  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1422  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1423  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1424  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1425  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1426 };
1427
1428 /*
1429  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1430  *
1431  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1432  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1433  * into multiplications:
1434  */
1435 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1436  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1437  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1438  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1439  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1440  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1441  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1442  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1443  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1444 };
1445
1446 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1447 enum cpuacct_stat_index {
1448         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1449         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1450
1451         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1452 };
1453
1454 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1455 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1456 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1457                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1458 #else
1459 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1460 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1461                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1462 #endif
1463
1464 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1465 {
1466         update_load_add(&rq->load, load);
1467 }
1468
1469 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1470 {
1471         update_load_sub(&rq->load, load);
1472 }
1473
1474 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1475 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1476
1477 /*
1478  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1479  * leaving it for the final time.
1480  */
1481 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1482 {
1483         struct task_group *parent, *child;
1484         int ret;
1485
1486         rcu_read_lock();
1487         parent = &root_task_group;
1488 down:
1489         ret = (*down)(parent, data);
1490         if (ret)
1491                 goto out_unlock;
1492         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1493                 parent = child;
1494                 goto down;
1495
1496 up:
1497                 continue;
1498         }
1499         ret = (*up)(parent, data);
1500         if (ret)
1501                 goto out_unlock;
1502
1503         child = parent;
1504         parent = parent->parent;
1505         if (parent)
1506                 goto up;
1507 out_unlock:
1508         rcu_read_unlock();
1509
1510         return ret;
1511 }
1512
1513 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1514 {
1515         return 0;
1516 }
1517 #endif
1518
1519 #ifdef CONFIG_SMP
1520 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1521 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1522 {
1523         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1528  * according to the scheduling class and "nice" value.
1529  *
1530  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1531  * balance conservatively.
1532  */
1533 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1534 {
1535         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1536         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1537
1538         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1539                 return total;
1540
1541         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1546  * according to the scheduling class and "nice" value.
1547  */
1548 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1549 {
1550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1551         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1552
1553         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1554                 return total;
1555
1556         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1557 }
1558
1559 static unsigned long power_of(int cpu)
1560 {
1561         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1562 }
1563
1564 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1565
1566 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1567 {
1568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1569         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1570
1571         if (nr_running)
1572                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1573         else
1574                 rq->avg_load_per_task = 0;
1575
1576         return rq->avg_load_per_task;
1577 }
1578
1579 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1580
1581 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1582
1583 /*
1584  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1585  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1586  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1587  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1588  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1589  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1590  */
1591 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1592         __releases(this_rq->lock)
1593         __acquires(busiest->lock)
1594         __acquires(this_rq->lock)
1595 {
1596         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1597         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1598
1599         return 1;
1600 }
1601
1602 #else
1603 /*
1604  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1605  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1606  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1607  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1608  * regardless of entry order into the function.
1609  */
1610 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1611         __releases(this_rq->lock)
1612         __acquires(busiest->lock)
1613         __acquires(this_rq->lock)
1614 {
1615         int ret = 0;
1616
1617         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1618                 if (busiest < this_rq) {
1619                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1620                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1621                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1622                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1623                         ret = 1;
1624                 } else
1625                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1626                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1627         }
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1632
1633 /*
1634  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1635  */
1636 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1637 {
1638         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1639                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1640                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1641                 BUG_ON(1);
1642         }
1643
1644         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1645 }
1646
1647 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1648         __releases(busiest->lock)
1649 {
1650         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1651         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1652 }
1653
1654 /*
1655  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1656  *
1657  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1658  * you need to do so manually before calling.
1659  */
1660 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1661         __acquires(rq1->lock)
1662         __acquires(rq2->lock)
1663 {
1664         BUG_ON(!irqs_disabled());
1665         if (rq1 == rq2) {
1666                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1667                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1668         } else {
1669                 if (rq1 < rq2) {
1670                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1671                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1672                 } else {
1673                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1674                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1675                 }
1676         }
1677 }
1678
1679 /*
1680  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1681  *
1682  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1683  * you need to do so manually after calling.
1684  */
1685 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1686         __releases(rq1->lock)
1687         __releases(rq2->lock)
1688 {
1689         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1690         if (rq1 != rq2)
1691                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1692         else
1693                 __release(rq2->lock);
1694 }
1695
1696 #else /* CONFIG_SMP */
1697
1698 /*
1699  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1700  *
1701  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1702  * you need to do so manually before calling.
1703  */
1704 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1705         __acquires(rq1->lock)
1706         __acquires(rq2->lock)
1707 {
1708         BUG_ON(!irqs_disabled());
1709         BUG_ON(rq1 != rq2);
1710         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1711         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1712 }
1713
1714 /*
1715  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1716  *
1717  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1718  * you need to do so manually after calling.
1719  */
1720 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1721         __releases(rq1->lock)
1722         __releases(rq2->lock)
1723 {
1724         BUG_ON(rq1 != rq2);
1725         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1726         __release(rq2->lock);
1727 }
1728
1729 #endif
1730
1731 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1732 static void update_sysctl(void);
1733 static int get_update_sysctl_factor(void);
1734 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1735
1736 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1737 {
1738         set_task_rq(p, cpu);
1739 #ifdef CONFIG_SMP
1740         /*
1741          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1742          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1743          * per-task data have been completed by this moment.
1744          */
1745         smp_wmb();
1746         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1747 #endif
1748 }
1749
1750 static const struct sched_class rt_sched_class;
1751
1752 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1753 #define for_each_class(class) \
1754    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1755
1756 #include "sched_stats.h"
1757
1758 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1759 {
1760         rq->nr_running++;
1761 }
1762
1763 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1764 {
1765         rq->nr_running--;
1766 }
1767
1768 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1769 {
1770         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1771         struct load_weight *load = &p->se.load;
1772
1773         /*
1774          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1775          */
1776         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1777                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1778                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1779                 return;
1780         }
1781
1782         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1783         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1784 }
1785
1786 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1787 {
1788         update_rq_clock(rq);
1789         sched_info_queued(p);
1790         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1791 }
1792
1793 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1794 {
1795         update_rq_clock(rq);
1796         sched_info_dequeued(p);
1797         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1798 }
1799
1800 /*
1801  * activate_task - move a task to the runqueue.
1802  */
1803 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1804 {
1805         if (task_contributes_to_load(p))
1806                 rq->nr_uninterruptible--;
1807
1808         enqueue_task(rq, p, flags);
1809         inc_nr_running(rq);
1810 }
1811
1812 /*
1813  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1814  */
1815 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1816 {
1817         if (task_contributes_to_load(p))
1818                 rq->nr_uninterruptible++;
1819
1820         dequeue_task(rq, p, flags);
1821         dec_nr_running(rq);
1822 }
1823
1824 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1825
1826 /*
1827  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1828  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1829  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1830  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1831  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1832  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1833  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1834  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1835  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1836  */
1837 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1838 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1839
1840 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1841 static int sched_clock_irqtime;
1842
1843 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1844 {
1845         sched_clock_irqtime = 1;
1846 }
1847
1848 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1849 {
1850         sched_clock_irqtime = 0;
1851 }
1852
1853 #ifndef CONFIG_64BIT
1854 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1855
1856 static inline void irq_time_write_begin(void)
1857 {
1858         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1859         smp_wmb();
1860 }
1861
1862 static inline void irq_time_write_end(void)
1863 {
1864         smp_wmb();
1865         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1866 }
1867
1868 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1869 {
1870         u64 irq_time;
1871         unsigned seq;
1872
1873         do {
1874                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1875                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1876                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1877         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1878
1879         return irq_time;
1880 }
1881 #else /* CONFIG_64BIT */
1882 static inline void irq_time_write_begin(void)
1883 {
1884 }
1885
1886 static inline void irq_time_write_end(void)
1887 {
1888 }
1889
1890 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1891 {
1892         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1893 }
1894 #endif /* CONFIG_64BIT */
1895
1896 /*
1897  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1898  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1899  */
1900 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1901 {
1902         unsigned long flags;
1903         s64 delta;
1904         int cpu;
1905
1906         if (!sched_clock_irqtime)
1907                 return;
1908
1909         local_irq_save(flags);
1910
1911         cpu = smp_processor_id();
1912         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1913         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1914
1915         irq_time_write_begin();
1916         /*
1917          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1918          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1919          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1920          * that do not consume any time, but still wants to run.
1921          */
1922         if (hardirq_count())
1923                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1924         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1925                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1926
1927         irq_time_write_end();
1928         local_irq_restore(flags);
1929 }
1930 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1931
1932 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1933
1934 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1935 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
1936 {
1937         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
1938                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
1939
1940         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
1941 }
1942 #endif
1943
1944 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1945 {
1946 /*
1947  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
1948  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
1949  */
1950 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
1951         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
1952 #endif
1953 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1954         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1955
1956         /*
1957          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1958          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1959          * {soft,}irq region.
1960          *
1961          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1962          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1963          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1964          * monotonic.
1965          *
1966          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1967          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1968          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1969          * atomic ops.
1970          */
1971         if (irq_delta > delta)
1972                 irq_delta = delta;
1973
1974         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1975         delta -= irq_delta;
1976 #endif
1977 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1978         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
1979                 u64 st;
1980
1981                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
1982                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
1983
1984                 if (unlikely(steal > delta))
1985                         steal = delta;
1986
1987                 st = steal_ticks(steal);
1988                 steal = st * TICK_NSEC;
1989
1990                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
1991
1992                 delta -= steal;
1993         }
1994 #endif
1995
1996         rq->clock_task += delta;
1997
1998 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
1999         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2000                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2001 #endif
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2005 static int irqtime_account_hi_update(void)
2006 {
2007         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2008         unsigned long flags;
2009         u64 latest_ns;
2010         int ret = 0;
2011
2012         local_irq_save(flags);
2013         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2014         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2015                 ret = 1;
2016         local_irq_restore(flags);
2017         return ret;
2018 }
2019
2020 static int irqtime_account_si_update(void)
2021 {
2022         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2023         unsigned long flags;
2024         u64 latest_ns;
2025         int ret = 0;
2026
2027         local_irq_save(flags);
2028         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2029         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2030                 ret = 1;
2031         local_irq_restore(flags);
2032         return ret;
2033 }
2034
2035 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2036
2037 #define sched_clock_irqtime     (0)
2038
2039 #endif
2040
2041 #include "sched_idletask.c"
2042 #include "sched_fair.c"
2043 #include "sched_rt.c"
2044 #include "sched_autogroup.c"
2045 #include "sched_stoptask.c"
2046 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2047 # include "sched_debug.c"
2048 #endif
2049
2050 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2051 {
2052         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2053         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2054
2055         if (stop) {
2056                 /*
2057                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2058                  * userspace knows about and won't get confused about.
2059                  *
2060                  * Also, it will make PI more or less work without too
2061                  * much confusion -- but then, stop work should not
2062                  * rely on PI working anyway.
2063                  */
2064                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2065
2066                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2067         }
2068
2069         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2070
2071         if (old_stop) {
2072                 /*
2073                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2074                  * it can die in pieces.
2075                  */
2076                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2077         }
2078 }
2079
2080 /*
2081  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2082  */
2083 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2084 {
2085         return p->static_prio;
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2090  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2091  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2092  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2093  * estimator recalculates.
2094  */
2095 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2096 {
2097         int prio;
2098
2099         if (task_has_rt_policy(p))
2100                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2101         else
2102                 prio = __normal_prio(p);
2103         return prio;
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2108  * taken into account by the scheduler. This value might
2109  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2110  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2111  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2112  */
2113 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2114 {
2115         p->normal_prio = normal_prio(p);
2116         /*
2117          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2118          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2119          * to the normal priority:
2120          */
2121         if (!rt_prio(p->prio))
2122                 return p->normal_prio;
2123         return p->prio;
2124 }
2125
2126 /**
2127  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2128  * @p: the task in question.
2129  */
2130 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2131 {
2132         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2133 }
2134
2135 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2136                                        const struct sched_class *prev_class,
2137                                        int oldprio)
2138 {
2139         if (prev_class != p->sched_class) {
2140                 if (prev_class->switched_from)
2141                         prev_class->switched_from(rq, p);
2142                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2143         } else if (oldprio != p->prio)
2144                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2145 }
2146
2147 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2148 {
2149         const struct sched_class *class;
2150
2151         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2152                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2153         } else {
2154                 for_each_class(class) {
2155                         if (class == rq->curr->sched_class)
2156                                 break;
2157                         if (class == p->sched_class) {
2158                                 resched_task(rq->curr);
2159                                 break;
2160                         }
2161                 }
2162         }
2163
2164         /*
2165          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2166          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2167          */
2168         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2169                 rq->skip_clock_update = 1;
2170 }
2171
2172 #ifdef CONFIG_SMP
2173 /*
2174  * Is this task likely cache-hot:
2175  */
2176 static int
2177 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2178 {
2179         s64 delta;
2180
2181         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2182                 return 0;
2183
2184         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2185                 return 0;
2186
2187         /*
2188          * Buddy candidates are cache hot:
2189          */
2190         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2191                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2192                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2193                 return 1;
2194
2195         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2196                 return 1;
2197         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2198                 return 0;
2199
2200         delta = now - p->se.exec_start;
2201
2202         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2203 }
2204
2205 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2206 {
2207 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2208         /*
2209          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2210          * ttwu() will sort out the placement.
2211          */
2212         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2213                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2214
2215 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2216         /*
2217          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2218          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2219          *
2220          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2221          * see set_task_rq().
2222          *
2223          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2224          * task_rq_lock().
2225          */
2226         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2227                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2228 #endif
2229 #endif
2230
2231         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2232
2233         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2234                 p->se.nr_migrations++;
2235                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2236         }
2237
2238         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2239 }
2240
2241 struct migration_arg {
2242         struct task_struct *task;
2243         int dest_cpu;
2244 };
2245
2246 static int migration_cpu_stop(void *data);
2247
2248 /*
2249  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2250  *
2251  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2252  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2253  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2254  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2255  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2256  * @p has remained unscheduled the whole time.
2257  *
2258  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2259  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2260  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2261  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2262  * waiting to become inactive.
2263  */
2264 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2265 {
2266         unsigned long flags;
2267         int running, on_rq;
2268         unsigned long ncsw;
2269         struct rq *rq;
2270
2271         for (;;) {
2272                 /*
2273                  * We do the initial early heuristics without holding
2274                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2275                  * the runqueue lock when things look like they will
2276                  * work out!
2277                  */
2278                 rq = task_rq(p);
2279
2280                 /*
2281                  * If the task is actively running on another CPU
2282                  * still, just relax and busy-wait without holding
2283                  * any locks.
2284                  *
2285                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2286                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2287                  * But we don't care, since "task_running()" will
2288                  * return false if the runqueue has changed and p
2289                  * is actually now running somewhere else!
2290                  */
2291                 while (task_running(rq, p)) {
2292                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2293                                 return 0;
2294                         cpu_relax();
2295                 }
2296
2297                 /*
2298                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2299                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2300                  * just go back and repeat.
2301                  */
2302                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2303                 trace_sched_wait_task(p);
2304                 running = task_running(rq, p);
2305                 on_rq = p->on_rq;
2306                 ncsw = 0;
2307                 if (!match_state || p->state == match_state)
2308                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2309                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2310
2311                 /*
2312                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2313                  */
2314                 if (unlikely(!ncsw))
2315                         break;
2316
2317                 /*
2318                  * Was it really running after all now that we
2319                  * checked with the proper locks actually held?
2320                  *
2321                  * Oops. Go back and try again..
2322                  */
2323                 if (unlikely(running)) {
2324                         cpu_relax();
2325                         continue;
2326                 }
2327
2328                 /*
2329                  * It's not enough that it's not actively running,
2330                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2331                  * preempted!
2332                  *
2333                  * So if it was still runnable (but just not actively
2334                  * running right now), it's preempted, and we should
2335                  * yield - it could be a while.
2336                  */
2337                 if (unlikely(on_rq)) {
2338                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2339
2340                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2341                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2342                         continue;
2343                 }
2344
2345                 /*
2346                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2347                  * runnable, which means that it will never become
2348                  * running in the future either. We're all done!
2349                  */
2350                 break;
2351         }
2352
2353         return ncsw;
2354 }
2355
2356 /***
2357  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2358  * @p: the to-be-kicked thread
2359  *
2360  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2361  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2362  *
2363  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2364  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2365  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2366  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2367  * achieved as well.
2368  */
2369 void kick_process(struct task_struct *p)
2370 {
2371         int cpu;
2372
2373         preempt_disable();
2374         cpu = task_cpu(p);
2375         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2376                 smp_send_reschedule(cpu);
2377         preempt_enable();
2378 }
2379 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2380 #endif /* CONFIG_SMP */
2381
2382 #ifdef CONFIG_SMP
2383 /*
2384  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2385  */
2386 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2387 {
2388         int dest_cpu;
2389         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2390
2391         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2392         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2393                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2394                         return dest_cpu;
2395
2396         /* Any allowed, online CPU? */
2397         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2398         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2399                 return dest_cpu;
2400
2401         /* No more Mr. Nice Guy. */
2402         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2403         /*
2404          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2405          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2406          * leave kernel.
2407          */
2408         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2409                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2410                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2411         }
2412
2413         return dest_cpu;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2418  */
2419 static inline
2420 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2421 {
2422         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2423
2424         /*
2425          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2426          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2427          * cpu.
2428          *
2429          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2430          *
2431          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2432          *   not worry about this generic constraint ]
2433          */
2434         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2435                      !cpu_online(cpu)))
2436                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2437
2438         return cpu;
2439 }
2440
2441 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2442 {
2443         s64 diff = sample - *avg;
2444         *avg += diff >> 3;
2445 }
2446 #endif
2447
2448 static void
2449 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2450 {
2451 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2452         struct rq *rq = this_rq();
2453
2454 #ifdef CONFIG_SMP
2455         int this_cpu = smp_processor_id();
2456
2457         if (cpu == this_cpu) {
2458                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2459                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2460         } else {
2461                 struct sched_domain *sd;
2462
2463                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2464                 rcu_read_lock();
2465                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2466                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2467                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2468                                 break;
2469                         }
2470                 }
2471                 rcu_read_unlock();
2472         }
2473
2474         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2475                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2476
2477 #endif /* CONFIG_SMP */
2478
2479         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2480         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2481
2482         if (wake_flags & WF_SYNC)
2483                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2484
2485 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2486 }
2487
2488 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2489 {
2490         activate_task(rq, p, en_flags);
2491         p->on_rq = 1;
2492
2493         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2494         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2495                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2496 }
2497
2498 /*
2499  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2500  */
2501 static void
2502 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2503 {
2504         trace_sched_wakeup(p, true);
2505         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2506
2507         p->state = TASK_RUNNING;
2508 #ifdef CONFIG_SMP
2509         if (p->sched_class->task_woken)
2510                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2511
2512         if (rq->idle_stamp) {
2513                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2514                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2515
2516                 if (delta > max)
2517                         rq->avg_idle = max;
2518                 else
2519                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2520                 rq->idle_stamp = 0;
2521         }
2522 #endif
2523 }
2524
2525 static void
2526 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2527 {
2528 #ifdef CONFIG_SMP
2529         if (p->sched_contributes_to_load)
2530                 rq->nr_uninterruptible--;
2531 #endif
2532
2533         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2534         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2535 }
2536
2537 /*
2538  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2539  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2540  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2541  * the task is still ->on_rq.
2542  */
2543 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2544 {
2545         struct rq *rq;
2546         int ret = 0;
2547
2548         rq = __task_rq_lock(p);
2549         if (p->on_rq) {
2550                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2551                 ret = 1;
2552         }
2553         __task_rq_unlock(rq);
2554
2555         return ret;
2556 }
2557
2558 #ifdef CONFIG_SMP
2559 static void sched_ttwu_do_pending(struct task_struct *list)
2560 {
2561         struct rq *rq = this_rq();
2562
2563         raw_spin_lock(&rq->lock);
2564
2565         while (list) {
2566                 struct task_struct *p = list;
2567                 list = list->wake_entry;
2568                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2569         }
2570
2571         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2572 }
2573
2574 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2575
2576 static void sched_ttwu_pending(void)
2577 {
2578         struct rq *rq = this_rq();
2579         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2580
2581         if (!list)
2582                 return;
2583
2584         sched_ttwu_do_pending(list);
2585 }
2586
2587 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2588
2589 void scheduler_ipi(void)
2590 {
2591         struct rq *rq = this_rq();
2592         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2593
2594         if (!list)
2595                 return;
2596
2597         /*
2598          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2599          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2600          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2601          * we do call them.
2602          *
2603          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2604          * properly.
2605          *
2606          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2607          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2608          * somewhat pessimize the simple resched case.
2609          */
2610         irq_enter();
2611         sched_ttwu_do_pending(list);
2612         irq_exit();
2613 }
2614
2615 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2616 {
2617         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2618         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2619
2620         for (;;) {
2621                 struct task_struct *old = next;
2622
2623                 p->wake_entry = next;
2624                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2625                 if (next == old)
2626                         break;
2627         }
2628
2629         if (!next)
2630                 smp_send_reschedule(cpu);
2631 }
2632
2633 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2634 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2635 {
2636         struct rq *rq;
2637         int ret = 0;
2638
2639         rq = __task_rq_lock(p);
2640         if (p->on_cpu) {
2641                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2642                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2643                 ret = 1;
2644         }
2645         __task_rq_unlock(rq);
2646
2647         return ret;
2648
2649 }
2650 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2651 #endif /* CONFIG_SMP */
2652
2653 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2654 {
2655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2656
2657 #if defined(CONFIG_SMP)
2658         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2659                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2660                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2661                 return;
2662         }
2663 #endif
2664
2665         raw_spin_lock(&rq->lock);
2666         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2667         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2668 }
2669
2670 /**
2671  * try_to_wake_up - wake up a thread
2672  * @p: the thread to be awakened
2673  * @state: the mask of task states that can be woken
2674  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2675  *
2676  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2677  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2678  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2679  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2680  * runnable without the overhead of this.
2681  *
2682  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2683  * or @state didn't match @p's state.
2684  */
2685 static int
2686 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2687 {
2688         unsigned long flags;
2689         int cpu, success = 0;
2690
2691         smp_wmb();
2692         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2693         if (!(p->state & state))
2694                 goto out;
2695
2696         success = 1; /* we're going to change ->state */
2697         cpu = task_cpu(p);
2698
2699         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2700                 goto stat;
2701
2702 #ifdef CONFIG_SMP
2703         /*
2704          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2705          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2706          */
2707         while (p->on_cpu) {
2708 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2709                 /*
2710                  * In case the architecture enables interrupts in
2711                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2712                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2713                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2714                  * remote wakeup.
2715                  */
2716                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2717                         goto stat;
2718 #else
2719                 cpu_relax();
2720 #endif
2721         }
2722         /*
2723          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2724          */
2725         smp_rmb();
2726
2727         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2728         p->state = TASK_WAKING;
2729
2730         if (p->sched_class->task_waking)
2731                 p->sched_class->task_waking(p);
2732
2733         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2734         if (task_cpu(p) != cpu) {
2735                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2736                 set_task_cpu(p, cpu);
2737         }
2738 #endif /* CONFIG_SMP */
2739
2740         ttwu_queue(p, cpu);
2741 stat:
2742         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2743 out:
2744         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2745
2746         return success;
2747 }
2748
2749 /**
2750  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2751  * @p: the thread to be awakened
2752  *
2753  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2754  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2755  * the current task.
2756  */
2757 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2758 {
2759         struct rq *rq = task_rq(p);
2760
2761         BUG_ON(rq != this_rq());
2762         BUG_ON(p == current);
2763         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2764
2765         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2766                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2767                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2768                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2769         }
2770
2771         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2772                 goto out;
2773
2774         if (!p->on_rq)
2775                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2776
2777         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2778         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2779 out:
2780         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2781 }
2782
2783 /**
2784  * wake_up_process - Wake up a specific process
2785  * @p: The process to be woken up.
2786  *
2787  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2788  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2789  * running.
2790  *
2791  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2792  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2793  */
2794 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2795 {
2796         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2797 }
2798 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2799
2800 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2801 {
2802         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2803 }
2804
2805 /*
2806  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2807  * p is forked by current.
2808  *
2809  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2810  */
2811 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2812 {
2813         p->on_rq                        = 0;
2814
2815         p->se.on_rq                     = 0;
2816         p->se.exec_start                = 0;
2817         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2818         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2819         p->se.nr_migrations             = 0;
2820         p->se.vruntime                  = 0;
2821         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2822
2823 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2824         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2825 #endif
2826
2827         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2828
2829 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2830         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2831 #endif
2832 }
2833
2834 /*
2835  * fork()/clone()-time setup:
2836  */
2837 void sched_fork(struct task_struct *p)
2838 {
2839         unsigned long flags;
2840         int cpu = get_cpu();
2841
2842         __sched_fork(p);
2843         /*
2844          * We mark the process as running here. This guarantees that
2845          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2846          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2847          */
2848         p->state = TASK_RUNNING;
2849
2850         /*
2851          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2852          */
2853         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2854                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2855                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2856                         p->normal_prio = p->static_prio;
2857                 }
2858
2859                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2860                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2861                         p->normal_prio = p->static_prio;
2862                         set_load_weight(p);
2863                 }
2864
2865                 /*
2866                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2867                  * fulfilled its duty:
2868                  */
2869                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2870         }
2871
2872         /*
2873          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2874          */
2875         p->prio = current->normal_prio;
2876
2877         if (!rt_prio(p->prio))
2878                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2879
2880         if (p->sched_class->task_fork)
2881                 p->sched_class->task_fork(p);
2882
2883         /*
2884          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2885          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2886          * is ran before sched_fork().
2887          *
2888          * Silence PROVE_RCU.
2889          */
2890         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2891         set_task_cpu(p, cpu);
2892         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2893
2894 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2895         if (likely(sched_info_on()))
2896                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2897 #endif
2898 #if defined(CONFIG_SMP)
2899         p->on_cpu = 0;
2900 #endif
2901 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
2902         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2903         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2904 #endif
2905 #ifdef CONFIG_SMP
2906         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2907 #endif
2908
2909         put_cpu();
2910 }
2911
2912 /*
2913  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2914  *
2915  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2916  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2917  * on the runqueue and wakes it.
2918  */
2919 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2920 {
2921         unsigned long flags;
2922         struct rq *rq;
2923
2924         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2925 #ifdef CONFIG_SMP
2926         /*
2927          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2928          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2929          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2930          */
2931         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2932 #endif
2933
2934         rq = __task_rq_lock(p);
2935         activate_task(rq, p, 0);
2936         p->on_rq = 1;
2937         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2938         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2939 #ifdef CONFIG_SMP
2940         if (p->sched_class->task_woken)
2941                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2942 #endif
2943         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2944 }
2945
2946 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2947
2948 /**
2949  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2950  * @notifier: notifier struct to register
2951  */
2952 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2953 {
2954         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2955 }
2956 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2957
2958 /**
2959  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2960  * @notifier: notifier struct to unregister
2961  *
2962  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2963  */
2964 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2965 {
2966         hlist_del(&notifier->link);
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2969
2970 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2971 {
2972         struct preempt_notifier *notifier;
2973         struct hlist_node *node;
2974
2975         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2976                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2977 }
2978
2979 static void
2980 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2981                                  struct task_struct *next)
2982 {
2983         struct preempt_notifier *notifier;
2984         struct hlist_node *node;
2985
2986         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2987                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2988 }
2989
2990 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2991
2992 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2993 {
2994 }
2995
2996 static void
2997 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2998                                  struct task_struct *next)
2999 {
3000 }
3001
3002 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3003
3004 /**
3005  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3006  * @rq: the runqueue preparing to switch
3007  * @prev: the current task that is being switched out
3008  * @next: the task we are going to switch to.
3009  *
3010  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3011  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3012  * switch.
3013  *
3014  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3015  * hooks.
3016  */
3017 static inline void
3018 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3019                     struct task_struct *next)
3020 {
3021         sched_info_switch(prev, next);
3022         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3023         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3024         prepare_lock_switch(rq, next);
3025         prepare_arch_switch(next);
3026         trace_sched_switch(prev, next);
3027 }
3028
3029 /**
3030  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3031  * @rq: runqueue associated with task-switch
3032  * @prev: the thread we just switched away from.
3033  *
3034  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3035  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3036  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3037  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3038  *
3039  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3040  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3041  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3042  * details.)
3043  */
3044 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3045         __releases(rq->lock)
3046 {
3047         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3048         long prev_state;
3049
3050         rq->prev_mm = NULL;
3051
3052         /*
3053          * A task struct has one reference for the use as "current".
3054          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3055          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3056          * the scheduled task must drop that reference.
3057          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3058          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3059          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3060          * be dropped twice.
3061          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3062          */
3063         prev_state = prev->state;
3064         finish_arch_switch(prev);
3065 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3066         local_irq_disable();
3067 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3068         perf_event_task_sched_in(current);
3069 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3070         local_irq_enable();
3071 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3072         finish_lock_switch(rq, prev);
3073
3074         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3075         if (mm)
3076                 mmdrop(mm);
3077         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3078                 /*
3079                  * Remove function-return probe instances associated with this
3080                  * task and put them back on the free list.
3081                  */
3082                 kprobe_flush_task(prev);
3083                 put_task_struct(prev);
3084         }
3085 }
3086
3087 #ifdef CONFIG_SMP
3088
3089 /* assumes rq->lock is held */
3090 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3091 {
3092         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3093                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3094 }
3095
3096 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3097 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3098 {
3099         if (rq->post_schedule) {
3100                 unsigned long flags;
3101
3102                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3103                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3104                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3105                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3106
3107                 rq->post_schedule = 0;
3108         }
3109 }
3110
3111 #else
3112
3113 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3114 {
3115 }
3116
3117 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3118 {
3119 }
3120
3121 #endif
3122
3123 /**
3124  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3125  * @prev: the thread we just switched away from.
3126  */
3127 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3128         __releases(rq->lock)
3129 {
3130         struct rq *rq = this_rq();
3131
3132         finish_task_switch(rq, prev);
3133
3134         /*
3135          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3136          * task_switch?
3137          */
3138         post_schedule(rq);
3139
3140 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3141         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3142         preempt_enable();
3143 #endif
3144         if (current->set_child_tid)
3145                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3146 }
3147
3148 /*
3149  * context_switch - switch to the new MM and the new
3150  * thread's register state.
3151  */
3152 static inline void
3153 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3154                struct task_struct *next)
3155 {
3156         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3157
3158         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3159
3160         mm = next->mm;
3161         oldmm = prev->active_mm;
3162         /*
3163          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3164          * combine the page table reload and the switch backend into
3165          * one hypercall.
3166          */
3167         arch_start_context_switch(prev);
3168
3169         if (!mm) {
3170                 next->active_mm = oldmm;
3171                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3172                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3173         } else
3174                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3175
3176         if (!prev->mm) {
3177                 prev->active_mm = NULL;
3178                 rq->prev_mm = oldmm;
3179         }
3180         /*
3181          * Since the runqueue lock will be released by the next
3182          * task (which is an invalid locking op but in the case
3183          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3184          * do an early lockdep release here:
3185          */
3186 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3187         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3188 #endif
3189
3190         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3191         switch_to(prev, next, prev);
3192
3193         barrier();
3194         /*
3195          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3196          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3197          * frame will be invalid.
3198          */
3199         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3200 }
3201
3202 /*
3203  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3204  *
3205  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3206  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3207  * number of context switches performed since bootup.
3208  */
3209 unsigned long nr_running(void)
3210 {
3211         unsigned long i, sum = 0;
3212
3213         for_each_online_cpu(i)
3214                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3215
3216         return sum;
3217 }
3218
3219 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3220 {
3221         unsigned long i, sum = 0;
3222
3223         for_each_possible_cpu(i)
3224                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3225
3226         /*
3227          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3228          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3229          */
3230         if (unlikely((long)sum < 0))
3231                 sum = 0;
3232
3233         return sum;
3234 }
3235
3236 unsigned long long nr_context_switches(void)
3237 {
3238         int i;
3239         unsigned long long sum = 0;
3240
3241         for_each_possible_cpu(i)
3242                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3243
3244         return sum;
3245 }
3246
3247 unsigned long nr_iowait(void)
3248 {
3249         unsigned long i, sum = 0;
3250
3251         for_each_possible_cpu(i)
3252                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3253
3254         return sum;
3255 }
3256
3257 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3258 {
3259         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3260         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3261 }
3262
3263 unsigned long this_cpu_load(void)
3264 {
3265         struct rq *this = this_rq();
3266         return this->cpu_load[0];
3267 }
3268
3269
3270 /* Variables and functions for calc_load */
3271 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3272 static unsigned long calc_load_update;
3273 unsigned long avenrun[3];
3274 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3275
3276 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3277 {
3278         long nr_active, delta = 0;
3279
3280         nr_active = this_rq->nr_running;
3281         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3282
3283         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3284                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3285                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3286         }
3287
3288         return delta;
3289 }
3290
3291 static unsigned long
3292 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3293 {
3294         load *= exp;
3295         load += active * (FIXED_1 - exp);
3296         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3297         return load >> FSHIFT;
3298 }
3299
3300 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3301 /*
3302  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3303  *
3304  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3305  */
3306 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3307
3308 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3309 {
3310         long delta;
3311
3312         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3313         if (delta)
3314                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3315 }
3316
3317 static long calc_load_fold_idle(void)
3318 {
3319         long delta = 0;
3320
3321         /*
3322          * Its got a race, we don't care...
3323          */
3324         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3325                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3326
3327         return delta;
3328 }
3329
3330 /**
3331  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3332  *
3333  * @x:         base of the power
3334  * @frac_bits: fractional bits of @x
3335  * @n:         power to raise @x to.
3336  *
3337  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3338  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3339  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3340  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3341  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3342  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3343  * vector.
3344  */
3345 static unsigned long
3346 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3347 {
3348         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3349
3350         if (n) for (;;) {
3351                 if (n & 1) {
3352                         result *= x;
3353                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3354                         result >>= frac_bits;
3355                 }
3356                 n >>= 1;
3357                 if (!n)
3358                         break;
3359                 x *= x;
3360                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3361                 x >>= frac_bits;
3362         }
3363
3364         return result;
3365 }
3366
3367 /*
3368  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3369  *
3370  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3371  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3372  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3373  *
3374  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3375  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3376  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3377  *
3378  *  ...
3379  *
3380  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3381  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3382  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3383  *
3384  * [1] application of the geometric series:
3385  *
3386  *              n         1 - x^(n+1)
3387  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3388  *             i=0          1 - x
3389  */
3390 static unsigned long
3391 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3392             unsigned long active, unsigned int n)
3393 {
3394
3395         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3396 }
3397
3398 /*
3399  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3400  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3401  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3402  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3403  *
3404  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3405  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3406  */
3407 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3408 {
3409         long delta, active, n;
3410
3411         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3412                 return;
3413
3414         /*
3415          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3416          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3417          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3418          * due to NO_HZ.
3419          */
3420         delta = calc_load_fold_idle();
3421         if (delta)
3422                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3423
3424         /*
3425          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3426          */
3427         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3428                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3429
3430                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3431                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3432
3433                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3434                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3435                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3436
3437                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3438         }
3439
3440         /*
3441          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3442          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3443          * which comes after this will take care of that.
3444          *
3445          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3446          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3447          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3448          * pick up the final one.
3449          */
3450 }
3451 #else
3452 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3453 {
3454 }
3455
3456 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3457 {
3458         return 0;
3459 }
3460
3461 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3462 {
3463 }
3464 #endif
3465
3466 /**
3467  * get_avenrun - get the load average array
3468  * @loads:      pointer to dest load array
3469  * @offset:     offset to add
3470  * @shift:      shift count to shift the result left
3471  *
3472  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3473  */
3474 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3475 {
3476         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3477         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3478         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3479 }
3480
3481 /*
3482  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3483  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3484  */
3485 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3486 {
3487         long active;
3488
3489         calc_global_nohz(ticks);
3490
3491         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3492                 return;
3493
3494         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3495         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3496
3497         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3498         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3499         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3500
3501         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3502 }
3503
3504 /*
3505  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3506  * active count.
3507  */
3508 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3509 {
3510         long delta;
3511
3512         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3513                 return;
3514
3515         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3516         delta += calc_load_fold_idle();
3517         if (delta)
3518                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3519
3520         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3521 }
3522
3523 /*
3524  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3525  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3526  *
3527  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3528  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3529  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3530  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3531  *
3532  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3533  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3534  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3535  *
3536  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3537  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3538  * particular idx is approximated to be zero.
3539  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3540  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3541  * based on 128 point scale.
3542  * Example:
3543  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3544  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3545  *
3546  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3547  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3548  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3549  */
3550 #define DEGRADE_SHIFT           7
3551 static const unsigned char
3552                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3553 static const unsigned char
3554                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3555                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3556                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3557                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3558                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3559                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3560
3561 /*
3562  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3563  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3564  * adding any new load.
3565  */
3566 static unsigned long
3567 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3568 {
3569         int j = 0;
3570
3571         if (!missed_updates)
3572                 return load;
3573
3574         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3575                 return 0;
3576
3577         if (idx == 1)
3578                 return load >> missed_updates;
3579
3580         while (missed_updates) {
3581                 if (missed_updates % 2)
3582                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3583
3584                 missed_updates >>= 1;
3585                 j++;
3586         }
3587         return load;
3588 }
3589
3590 /*
3591  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3592  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3593  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3594  */
3595 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3596 {
3597         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3598         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3599         unsigned long pending_updates;
3600         int i, scale;
3601
3602         this_rq->nr_load_updates++;
3603
3604         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3605         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3606                 return;
3607
3608         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3609         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3610
3611         /* Update our load: */
3612         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3613         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3614                 unsigned long old_load, new_load;
3615
3616                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3617
3618                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3619                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3620                 new_load = this_load;
3621                 /*
3622                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3623                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3624                  * example.
3625                  */
3626                 if (new_load > old_load)
3627                         new_load += scale - 1;
3628
3629                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3630         }
3631
3632         sched_avg_update(this_rq);
3633 }
3634
3635 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3636 {
3637         update_cpu_load(this_rq);
3638
3639         calc_load_account_active(this_rq);
3640 }
3641
3642 #ifdef CONFIG_SMP
3643
3644 /*
3645  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3646  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3647  */
3648 void sched_exec(void)
3649 {
3650         struct task_struct *p = current;
3651         unsigned long flags;
3652         int dest_cpu;
3653
3654         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3655         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3656         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3657                 goto unlock;
3658
3659         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3660                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3661
3662                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3663                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3664                 return;
3665         }
3666 unlock:
3667         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3668 }
3669
3670 #endif
3671
3672 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3673
3674 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3675
3676 /*
3677  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3678  * @p in case that task is currently running.
3679  *
3680  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3681  */
3682 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3683 {
3684         u64 ns = 0;
3685
3686         if (task_current(rq, p)) {
3687                 update_rq_clock(rq);
3688                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3689                 if ((s64)ns < 0)
3690                         ns = 0;
3691         }
3692
3693         return ns;
3694 }
3695
3696 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3697 {
3698         unsigned long flags;
3699         struct rq *rq;
3700         u64 ns = 0;
3701
3702         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3703         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3704         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3705
3706         return ns;
3707 }
3708
3709 /*
3710  * Return accounted runtime for the task.
3711  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3712  * pending runtime that have not been accounted yet.
3713  */
3714 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3715 {
3716         unsigned long flags;
3717         struct rq *rq;
3718         u64 ns = 0;
3719
3720         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3721         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3722         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3723
3724         return ns;
3725 }
3726
3727 /*
3728  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3729  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3730  * pending runtime that have not been accounted yet.
3731  *
3732  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3733  * so the return value not includes other pending runtime that other
3734  * running tasks might have.
3735  */
3736 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3737 {
3738         struct task_cputime totals;
3739         unsigned long flags;
3740         struct rq *rq;
3741         u64 ns;
3742
3743         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3744         thread_group_cputime(p, &totals);
3745         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3746         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3747
3748         return ns;
3749 }
3750
3751 /*
3752  * Account user cpu time to a process.
3753  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3754  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3755  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3756  */
3757 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3758                        cputime_t cputime_scaled)
3759 {
3760         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3761         cputime64_t tmp;
3762
3763         /* Add user time to process. */
3764         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3765         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3766         account_group_user_time(p, cputime);
3767
3768         /* Add user time to cpustat. */
3769         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3770         if (TASK_NICE(p) > 0)
3771                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3772         else
3773                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3774
3775         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3776         /* Account for user time used */
3777         acct_update_integrals(p);
3778 }
3779
3780 /*
3781  * Account guest cpu time to a process.
3782  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3783  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3784  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3785  */
3786 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3787                                cputime_t cputime_scaled)
3788 {
3789         cputime64_t tmp;
3790         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3791
3792         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3793
3794         /* Add guest time to process. */
3795         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3796         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3797         account_group_user_time(p, cputime);
3798         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3799
3800         /* Add guest time to cpustat. */
3801         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3802                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3803                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3804         } else {
3805                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3806                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3807         }
3808 }
3809
3810 /*
3811  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3812  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3813  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3814  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3815  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3816  */
3817 static inline
3818 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3819                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3820 {
3821         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3822
3823         /* Add system time to process. */
3824         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3825         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3826         account_group_system_time(p, cputime);
3827
3828         /* Add system time to cpustat. */
3829         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3830         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3831
3832         /* Account for system time used */
3833         acct_update_integrals(p);
3834 }
3835
3836 /*
3837  * Account system cpu time to a process.
3838  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3839  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3840  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3841  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3842  */
3843 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3844                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3845 {
3846         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3847         cputime64_t *target_cputime64;
3848
3849         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3850                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3851                 return;
3852         }
3853
3854         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3855                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3856         else if (in_serving_softirq())
3857                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3858         else
3859                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3860
3861         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3862 }
3863
3864 /*
3865  * Account for involuntary wait time.
3866  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3867  */
3868 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3869 {
3870         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3871         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3872
3873         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3874 }
3875
3876 /*
3877  * Account for idle time.
3878  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3879  */
3880 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3881 {
3882         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3883         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3884         struct rq *rq = this_rq();
3885
3886         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3887                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3888         else
3889                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3890 }
3891
3892 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
3893 {
3894 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
3895         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
3896                 u64 steal, st = 0;
3897
3898                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
3899                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
3900
3901                 st = steal_ticks(steal);
3902                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
3903
3904                 account_steal_time(st);
3905                 return st;
3906         }
3907 #endif
3908         return false;
3909 }
3910
3911 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3912
3913 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3914 /*
3915  * Account a tick to a process and cpustat
3916  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3917  * @user_tick: is the tick from userspace
3918  * @rq: the pointer to rq
3919  *
3920  * Tick demultiplexing follows the order
3921  * - pending hardirq update
3922  * - pending softirq update
3923  * - user_time
3924  * - idle_time
3925  * - system time
3926  *   - check for guest_time
3927  *   - else account as system_time
3928  *
3929  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3930  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3931  * opportunity to update it solely in system time.
3932  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3933  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3934  */
3935 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3936                                                 struct rq *rq)
3937 {
3938         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3939         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3940         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3941
3942         if (steal_account_process_tick())
3943                 return;
3944
3945         if (irqtime_account_hi_update()) {
3946                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3947         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3948                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3949         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3950                 /*
3951                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3952                  * So, we have to handle it separately here.
3953                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3954                  */
3955                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3956                                         &cpustat->softirq);
3957         } else if (user_tick) {
3958                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3959         } else if (p == rq->idle) {
3960                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3961         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3962                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3963         } else {
3964                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3965                                         &cpustat->system);
3966         }
3967 }
3968
3969 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3970 {
3971         int i;
3972         struct rq *rq = this_rq();
3973
3974         for (i = 0; i < ticks; i++)
3975                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3976 }
3977 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3978 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3979 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3980                                                 struct rq *rq) {}
3981 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3982
3983 /*
3984  * Account a single tick of cpu time.
3985  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3986  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3987  */
3988 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3989 {
3990         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3991         struct rq *rq = this_rq();
3992
3993         if (sched_clock_irqtime) {
3994                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3995                 return;
3996         }
3997
3998         if (steal_account_process_tick())
3999                 return;
4000
4001         if (user_tick)
4002                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4003         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4004                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
4005                                     one_jiffy_scaled);
4006         else
4007                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
4008 }
4009
4010 /*
4011  * Account multiple ticks of steal time.
4012  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4013  * @ticks: number of stolen ticks
4014  */
4015 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4016 {
4017         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4018 }
4019
4020 /*
4021  * Account multiple ticks of idle time.
4022  * @ticks: number of stolen ticks
4023  */
4024 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4025 {
4026
4027         if (sched_clock_irqtime) {
4028                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4029                 return;
4030         }
4031
4032         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4033 }
4034
4035 #endif
4036
4037 /*
4038  * Use precise platform statistics if available:
4039  */
4040 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4041 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4042 {
4043         *ut = p->utime;
4044         *st = p->stime;
4045 }
4046
4047 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4048 {
4049         struct task_cputime cputime;
4050
4051         thread_group_cputime(p, &cputime);
4052
4053         *ut = cputime.utime;
4054         *st = cputime.stime;
4055 }
4056 #else
4057
4058 #ifndef nsecs_to_cputime
4059 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4060 #endif
4061
4062 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4063 {
4064         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4065
4066         /*
4067          * Use CFS's precise accounting:
4068          */
4069         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4070
4071         if (total) {
4072                 u64 temp = rtime;
4073
4074                 temp *= utime;
4075                 do_div(temp, total);
4076                 utime = (cputime_t)temp;
4077         } else
4078                 utime = rtime;
4079
4080         /*
4081          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4082          */
4083         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4084         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4085
4086         *ut = p->prev_utime;
4087         *st = p->prev_stime;
4088 }
4089
4090 /*
4091  * Must be called with siglock held.
4092  */
4093 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4094 {
4095         struct signal_struct *sig = p->signal;
4096         struct task_cputime cputime;
4097         cputime_t rtime, utime, total;
4098
4099         thread_group_cputime(p, &cputime);
4100
4101         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4102         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4103
4104         if (total) {
4105                 u64 temp = rtime;
4106
4107                 temp *= cputime.utime;
4108                 do_div(temp, total);
4109                 utime = (cputime_t)temp;
4110         } else
4111                 utime = rtime;
4112
4113         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4114         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4115                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4116
4117         *ut = sig->prev_utime;
4118         *st = sig->prev_stime;
4119 }
4120 #endif
4121
4122 /*
4123  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4124  * We call it with interrupts disabled.
4125  */
4126 void scheduler_tick(void)
4127 {
4128         int cpu = smp_processor_id();
4129         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4130         struct task_struct *curr = rq->curr;
4131
4132         sched_clock_tick();
4133
4134         raw_spin_lock(&rq->lock);
4135         update_rq_clock(rq);
4136         update_cpu_load_active(rq);
4137         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4138         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4139
4140         perf_event_task_tick();
4141
4142 #ifdef CONFIG_SMP
4143         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4144         trigger_load_balance(rq, cpu);
4145 #endif
4146 }
4147
4148 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4149 {
4150         if (in_lock_functions(addr)) {
4151                 addr = CALLER_ADDR2;
4152                 if (in_lock_functions(addr))
4153                         addr = CALLER_ADDR3;
4154         }
4155         return addr;
4156 }
4157
4158 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4159                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4160
4161 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4162 {
4163 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4164         /*
4165          * Underflow?
4166          */
4167         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4168                 return;
4169 #endif
4170         preempt_count() += val;
4171 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4172         /*
4173          * Spinlock count overflowing soon?
4174          */
4175         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4176                                 PREEMPT_MASK - 10);
4177 #endif
4178         if (preempt_count() == val)
4179                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4180 }
4181 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4182
4183 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4184 {
4185 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4186         /*
4187          * Underflow?
4188          */
4189         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4190                 return;
4191         /*
4192          * Is the spinlock portion underflowing?
4193          */
4194         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4195                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4196                 return;
4197 #endif
4198
4199         if (preempt_count() == val)
4200                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4201         preempt_count() -= val;
4202 }
4203 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4204
4205 #endif
4206
4207 /*
4208  * Print scheduling while atomic bug:
4209  */
4210 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4211 {
4212         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4213
4214         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4215                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4216
4217         debug_show_held_locks(prev);
4218         print_modules();
4219         if (irqs_disabled())
4220                 print_irqtrace_events(prev);
4221
4222         if (regs)
4223                 show_regs(regs);
4224         else
4225                 dump_stack();
4226 }
4227
4228 /*
4229  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4230  */
4231 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4232 {
4233         /*
4234          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4235          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4236          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4237          */
4238         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4239                 __schedule_bug(prev);
4240
4241         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4242
4243         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4244 }
4245
4246 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4247 {
4248         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4249                 update_rq_clock(rq);
4250         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4251 }
4252
4253 /*
4254  * Pick up the highest-prio task:
4255  */
4256 static inline struct task_struct *
4257 pick_next_task(struct rq *rq)
4258 {
4259         const struct sched_class *class;
4260         struct task_struct *p;
4261
4262         /*
4263          * Optimization: we know that if all tasks are in
4264          * the fair class we can call that function directly:
4265          */
4266         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4267                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4268                 if (likely(p))
4269                         return p;
4270         }
4271
4272         for_each_class(class) {
4273                 p = class->pick_next_task(rq);
4274                 if (p)
4275                         return p;
4276         }
4277
4278         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4279 }
4280
4281 /*
4282  * schedule() is the main scheduler function.
4283  */
4284 asmlinkage void __sched schedule(void)
4285 {
4286         struct task_struct *prev, *next;
4287         unsigned long *switch_count;
4288         struct rq *rq;
4289         int cpu;
4290
4291 need_resched:
4292         preempt_disable();
4293         cpu = smp_processor_id();
4294         rq = cpu_rq(cpu);
4295         rcu_note_context_switch(cpu);
4296         prev = rq->curr;
4297
4298         schedule_debug(prev);
4299
4300         if (sched_feat(HRTICK))
4301                 hrtick_clear(rq);
4302
4303         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4304
4305         switch_count = &prev->nivcsw;
4306         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4307                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4308                         prev->state = TASK_RUNNING;
4309                 } else {
4310                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4311                         prev->on_rq = 0;
4312
4313                         /*
4314                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4315                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4316                          * concurrency.
4317                          */
4318                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4319                                 struct task_struct *to_wakeup;
4320
4321                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4322                                 if (to_wakeup)
4323                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4324                         }
4325
4326                         /*
4327                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4328                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4329                          */
4330                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4331                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4332                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4333                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4334                         }
4335                 }
4336                 switch_count = &prev->nvcsw;
4337         }
4338
4339         pre_schedule(rq, prev);
4340
4341         if (unlikely(!rq->nr_running))
4342                 idle_balance(cpu, rq);
4343
4344         put_prev_task(rq, prev);
4345         next = pick_next_task(rq);
4346         clear_tsk_need_resched(prev);
4347         rq->skip_clock_update = 0;
4348
4349         if (likely(prev != next)) {
4350                 rq->nr_switches++;
4351                 rq->curr = next;
4352                 ++*switch_count;
4353
4354                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4355                 /*
4356                  * The context switch have flipped the stack from under us
4357                  * and restored the local variables which were saved when
4358                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4359                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4360                  */
4361                 cpu = smp_processor_id();
4362                 rq = cpu_rq(cpu);
4363         } else
4364                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4365
4366         post_schedule(rq);
4367
4368         preempt_enable_no_resched();
4369         if (need_resched())
4370                 goto need_resched;
4371 }
4372 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4373
4374 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4375
4376 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4377 {
4378         if (lock->owner != owner)
4379                 return false;
4380
4381         /*
4382          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4383          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4384          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4385          * ensures the memory stays valid.
4386          */
4387         barrier();
4388
4389         return owner->on_cpu;
4390 }
4391
4392 /*
4393  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4394  * access and not reliable.
4395  */
4396 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4397 {
4398         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4399                 return 0;
4400
4401         rcu_read_lock();
4402         while (owner_running(lock, owner)) {
4403                 if (need_resched())
4404                         break;
4405
4406                 arch_mutex_cpu_relax();
4407         }
4408         rcu_read_unlock();
4409
4410         /*
4411          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4412          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4413          * success only when lock->owner is NULL.
4414          */
4415         return lock->owner == NULL;
4416 }
4417 #endif
4418
4419 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4420 /*
4421  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4422  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4423  * occur there and call schedule directly.
4424  */
4425 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4426 {
4427         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4428
4429         /*
4430          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4431          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4432          */
4433         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4434                 return;
4435
4436         do {
4437                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4438                 schedule();
4439                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4440
4441                 /*
4442                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4443                  * between schedule and now.
4444                  */
4445                 barrier();
4446         } while (need_resched());
4447 }
4448 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4449
4450 /*
4451  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4452  * off of irq context.
4453  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4454  * protect us against recursive calling from irq.
4455  */
4456 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4457 {
4458         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4459
4460         /* Catch callers which need to be fixed */
4461         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4462
4463         do {
4464                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4465                 local_irq_enable();
4466                 schedule();
4467                 local_irq_disable();
4468                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4469
4470                 /*
4471                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4472                  * between schedule and now.
4473                  */
4474                 barrier();
4475         } while (need_resched());
4476 }
4477
4478 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4479
4480 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4481                           void *key)
4482 {
4483         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4484 }
4485 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4486
4487 /*
4488  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4489  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4490  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4491  *
4492  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4493  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4494  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4495  */
4496 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4497                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4498 {
4499         wait_queue_t *curr, *next;
4500
4501         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4502                 unsigned flags = curr->flags;
4503
4504                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4505                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4506                         break;
4507         }
4508 }
4509
4510 /**
4511  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4512  * @q: the waitqueue
4513  * @mode: which threads
4514  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4515  * @key: is directly passed to the wakeup function
4516  *
4517  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4518  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4519  */
4520 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4521                         int nr_exclusive, void *key)
4522 {
4523         unsigned long flags;
4524
4525         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4526         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4527         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4528 }
4529 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4530
4531 /*
4532  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4533  */
4534 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4535 {
4536         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4537 }
4538 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4539
4540 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4541 {
4542         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4543 }
4544 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4545
4546 /**
4547  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4548  * @q: the waitqueue
4549  * @mode: which threads
4550  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4551  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4552  *
4553  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4554  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4555  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4556  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4557  *
4558  * On UP it can prevent extra preemption.
4559  *
4560  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4561  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4562  */
4563 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4564                         int nr_exclusive, void *key)
4565 {
4566         unsigned long flags;
4567         int wake_flags = WF_SYNC;
4568
4569         if (unlikely(!q))
4570                 return;
4571
4572         if (unlikely(!nr_exclusive))
4573                 wake_flags = 0;
4574
4575         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4576         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4577         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4578 }
4579 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4580
4581 /*
4582  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4583  */
4584 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4585 {
4586         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4587 }
4588 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4589
4590 /**
4591  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4592  * @x:  holds the state of this particular completion
4593  *
4594  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4595  * awakened in the same order in which they were queued.
4596  *
4597  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4598  *
4599  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4600  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4601  */
4602 void complete(struct completion *x)
4603 {
4604         unsigned long flags;
4605
4606         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4607         x->done++;
4608         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4609         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4610 }
4611 EXPORT_SYMBOL(complete);
4612
4613 /**
4614  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4615  * @x:  holds the state of this particular completion
4616  *
4617  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4618  *
4619  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4620  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4621  */
4622 void complete_all(struct completion *x)
4623 {
4624         unsigned long flags;
4625
4626         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4627         x->done += UINT_MAX/2;
4628         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4629         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4630 }
4631 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4632
4633 static inline long __sched
4634 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4635 {
4636         if (!x->done) {
4637                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4638
4639                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4640                 do {
4641                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4642                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4643                                 break;
4644                         }
4645                         __set_current_state(state);
4646                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4647                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4648                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4649                 } while (!x->done && timeout);
4650                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4651                 if (!x->done)
4652                         return timeout;
4653         }
4654         x->done--;
4655         return timeout ?: 1;
4656 }
4657
4658 static long __sched
4659 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4660 {
4661         might_sleep();
4662
4663         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4664         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4665         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4666         return timeout;
4667 }
4668
4669 /**
4670  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4671  * @x:  holds the state of this particular completion
4672  *
4673  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4674  * interruptible and there is no timeout.
4675  *
4676  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4677  * and interrupt capability. Also see complete().
4678  */
4679 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4680 {
4681         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4682 }
4683 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4684
4685 /**
4686  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4687  * @x:  holds the state of this particular completion
4688  * @timeout:  timeout value in jiffies
4689  *
4690  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4691  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4692  * interruptible.
4693  */
4694 unsigned long __sched
4695 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4696 {
4697         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4698 }
4699 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4700
4701 /**
4702  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4703  * @x:  holds the state of this particular completion
4704  *
4705  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4706  * interruptible.
4707  */
4708 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4709 {
4710         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4711         if (t == -ERESTARTSYS)
4712                 return t;
4713         return 0;
4714 }
4715 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4716
4717 /**
4718  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4719  * @x:  holds the state of this particular completion
4720  * @timeout:  timeout value in jiffies
4721  *
4722  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4723  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4724  */
4725 long __sched
4726 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4727                                           unsigned long timeout)
4728 {
4729         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4732
4733 /**
4734  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4735  * @x:  holds the state of this particular completion
4736  *
4737  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4738  * interrupted by a kill signal.
4739  */
4740 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4741 {
4742         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4743         if (t == -ERESTARTSYS)
4744                 return t;
4745         return 0;
4746 }
4747 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4748
4749 /**
4750  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4751  * @x:  holds the state of this particular completion
4752  * @timeout:  timeout value in jiffies
4753  *
4754  * This waits for either a completion of a specific task to be
4755  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4756  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4757  */
4758 long __sched
4759 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4760                                      unsigned long timeout)
4761 {
4762         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4763 }
4764 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4765
4766 /**
4767  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4768  *      @x:     completion structure
4769  *
4770  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4771  *               1 if a decrement succeeded.
4772  *
4773  *      If a completion is being used as a counting completion,
4774  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4775  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4776  *      is protecting is not available.
4777  */
4778 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4779 {
4780         unsigned long flags;
4781         int ret = 1;
4782
4783         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4784         if (!x->done)
4785                 ret = 0;
4786         else
4787                 x->done--;
4788         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4789         return ret;
4790 }
4791 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4792
4793 /**
4794  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4795  *      @x:     completion structure
4796  *
4797  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4798  *               1 if there are no waiters.
4799  *
4800  */
4801 bool completion_done(struct completion *x)
4802 {
4803         unsigned long flags;
4804         int ret = 1;
4805
4806         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4807         if (!x->done)
4808                 ret = 0;
4809         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4810         return ret;
4811 }
4812 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4813
4814 static long __sched
4815 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4816 {
4817         unsigned long flags;
4818         wait_queue_t wait;
4819
4820         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4821
4822         __set_current_state(state);
4823
4824         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4825         __add_wait_queue(q, &wait);
4826         spin_unlock(&q->lock);
4827         timeout = schedule_timeout(timeout);
4828         spin_lock_irq(&q->lock);
4829         __remove_wait_queue(q, &wait);
4830         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4831
4832         return timeout;
4833 }
4834
4835 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4836 {
4837         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4838 }
4839 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4840
4841 long __sched
4842 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4843 {
4844         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4845 }
4846 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4847
4848 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4849 {
4850         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4851 }
4852 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4853
4854 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4855 {
4856         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4857 }
4858 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4859
4860 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4861
4862 /*
4863  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4864  * @p: task
4865  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4866  *
4867  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4868  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4869  *
4870  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4871  */
4872 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4873 {
4874         int oldprio, on_rq, running;
4875         struct rq *rq;
4876         const struct sched_class *prev_class;
4877
4878         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4879
4880         rq = __task_rq_lock(p);
4881
4882         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4883         oldprio = p->prio;
4884         prev_class = p->sched_class;
4885         on_rq = p->on_rq;
4886         running = task_current(rq, p);
4887         if (on_rq)
4888                 dequeue_task(rq, p, 0);
4889         if (running)
4890                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4891
4892         if (rt_prio(prio))
4893                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4894         else
4895                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4896
4897         p->prio = prio;
4898
4899         if (running)
4900                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4901         if (on_rq)
4902                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4903
4904         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4905         __task_rq_unlock(rq);
4906 }
4907
4908 #endif
4909
4910 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4911 {
4912         int old_prio, delta, on_rq;
4913         unsigned long flags;
4914         struct rq *rq;
4915
4916         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4917                 return;
4918         /*
4919          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4920          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4921          */
4922         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4923         /*
4924          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4925          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4926          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4927          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4928          */
4929         if (task_has_rt_policy(p)) {
4930                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4931                 goto out_unlock;
4932         }
4933         on_rq = p->on_rq;
4934         if (on_rq)
4935                 dequeue_task(rq, p, 0);
4936
4937         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4938         set_load_weight(p);
4939         old_prio = p->prio;
4940         p->prio = effective_prio(p);
4941         delta = p->prio - old_prio;
4942
4943         if (on_rq) {
4944                 enqueue_task(rq, p, 0);
4945                 /*
4946                  * If the task increased its priority or is running and
4947                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4948                  */
4949                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4950                         resched_task(rq->curr);
4951         }
4952 out_unlock:
4953         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4956
4957 /*
4958  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4959  * @p: task
4960  * @nice: nice value
4961  */
4962 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4963 {
4964         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4965         int nice_rlim = 20 - nice;
4966
4967         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4968                 capable(CAP_SYS_NICE));
4969 }
4970
4971 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4972
4973 /*
4974  * sys_nice - change the priority of the current process.
4975  * @increment: priority increment
4976  *
4977  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4978  * does similar things.
4979  */
4980 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4981 {
4982         long nice, retval;
4983
4984         /*
4985          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4986          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4987          * and we have a single winner.
4988          */
4989         if (increment < -40)
4990                 increment = -40;
4991         if (increment > 40)
4992                 increment = 40;
4993
4994         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4995         if (nice < -20)
4996                 nice = -20;
4997         if (nice > 19)
4998                 nice = 19;
4999
5000         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5001                 return -EPERM;
5002
5003         retval = security_task_setnice(current, nice);
5004         if (retval)
5005                 return retval;
5006
5007         set_user_nice(current, nice);
5008         return 0;
5009 }
5010
5011 #endif
5012
5013 /**
5014  * task_prio - return the priority value of a given task.
5015  * @p: the task in question.
5016  *
5017  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5018  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5019  * around 0, value goes from -16 to +15.
5020  */
5021 int task_prio(const struct task_struct *p)
5022 {
5023         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5024 }
5025
5026 /**
5027  * task_nice - return the nice value of a given task.
5028  * @p: the task in question.
5029  */
5030 int task_nice(const struct task_struct *p)
5031 {
5032         return TASK_NICE(p);
5033 }
5034 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5035
5036 /**
5037  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5038  * @cpu: the processor in question.
5039  */
5040 int idle_cpu(int cpu)
5041 {
5042         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5043 }
5044
5045 /**
5046  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5047  * @cpu: the processor in question.
5048  */
5049 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5050 {
5051         return cpu_rq(cpu)->idle;
5052 }
5053
5054 /**
5055  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5056  * @pid: the pid in question.
5057  */
5058 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5059 {
5060         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5061 }
5062
5063 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5064 static void
5065 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5066 {
5067         p->policy = policy;
5068         p->rt_priority = prio;
5069         p->normal_prio = normal_prio(p);
5070         /* we are holding p->pi_lock already */
5071         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5072         if (rt_prio(p->prio))
5073                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5074         else
5075                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5076         set_load_weight(p);
5077 }
5078
5079 /*
5080  * check the target process has a UID that matches the current process's
5081  */
5082 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5083 {
5084         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5085         bool match;
5086
5087         rcu_read_lock();
5088         pcred = __task_cred(p);
5089         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5090                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5091                          cred->euid == pcred->uid);
5092         else
5093                 match = false;
5094         rcu_read_unlock();
5095         return match;
5096 }
5097
5098 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5099                                 const struct sched_param *param, bool user)
5100 {
5101         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5102         unsigned long flags;
5103         const struct sched_class *prev_class;
5104         struct rq *rq;
5105         int reset_on_fork;
5106
5107         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5108         BUG_ON(in_interrupt());
5109 recheck:
5110         /* double check policy once rq lock held */
5111         if (policy < 0) {
5112                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5113                 policy = oldpolicy = p->policy;
5114         } else {
5115                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5116                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5117
5118                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5119                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5120                                 policy != SCHED_IDLE)
5121                         return -EINVAL;
5122         }
5123
5124         /*
5125          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5126          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5127          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5128          */
5129         if (param->sched_priority < 0 ||
5130             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5131             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5132                 return -EINVAL;
5133         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5134                 return -EINVAL;
5135
5136         /*
5137          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5138          */
5139         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5140                 if (rt_policy(policy)) {
5141                         unsigned long rlim_rtprio =
5142                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5143
5144                         /* can't set/change the rt policy */
5145                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5146                                 return -EPERM;
5147
5148                         /* can't increase priority */
5149                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5150                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5151                                 return -EPERM;
5152                 }
5153
5154                 /*
5155                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5156                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5157                  */
5158                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5159                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5160                                 return -EPERM;
5161                 }
5162
5163                 /* can't change other user's priorities */
5164                 if (!check_same_owner(p))
5165                         return -EPERM;
5166
5167                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5168                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5169                         return -EPERM;
5170         }
5171
5172         if (user) {
5173                 retval = security_task_setscheduler(p);
5174                 if (retval)
5175                         return retval;
5176         }
5177
5178         /*
5179          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5180          * changing the priority of the task:
5181          *
5182          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5183          * runqueue lock must be held.
5184          */
5185         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5186
5187         /*
5188          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5189          */
5190         if (p == rq->stop) {
5191                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5192                 return -EINVAL;
5193         }
5194
5195         /*
5196          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5197          */
5198         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5199                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5200
5201                 __task_rq_unlock(rq);
5202                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5203                 return 0;
5204         }
5205
5206 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5207         if (user) {
5208                 /*
5209                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5210                  * assigned.
5211                  */
5212                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5213                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5214                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5215                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5216                         return -EPERM;
5217                 }
5218         }
5219 #endif
5220
5221         /* recheck policy now with rq lock held */
5222         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5223                 policy = oldpolicy = -1;
5224                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5225                 goto recheck;
5226         }
5227         on_rq = p->on_rq;
5228         running = task_current(rq, p);
5229         if (on_rq)
5230                 deactivate_task(rq, p, 0);
5231         if (running)
5232                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5233
5234         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5235
5236         oldprio = p->prio;
5237         prev_class = p->sched_class;
5238         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5239
5240         if (running)
5241                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5242         if (on_rq)
5243                 activate_task(rq, p, 0);
5244
5245         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5246         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5247
5248         rt_mutex_adjust_pi(p);
5249
5250         return 0;
5251 }
5252
5253 /**
5254  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5255  * @p: the task in question.
5256  * @policy: new policy.
5257  * @param: structure containing the new RT priority.
5258  *
5259  * NOTE that the task may be already dead.
5260  */
5261 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5262                        const struct sched_param *param)
5263 {
5264         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5265 }
5266 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5267
5268 /**
5269  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5270  * @p: the task in question.
5271  * @policy: new policy.
5272  * @param: structure containing the new RT priority.
5273  *
5274  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5275  * current context has permission.  For example, this is needed in
5276  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5277  * but our caller might not have that capability.
5278  */
5279 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5280                                const struct sched_param *param)
5281 {
5282         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5283 }
5284
5285 static int
5286 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5287 {
5288         struct sched_param lparam;
5289         struct task_struct *p;
5290         int retval;
5291
5292         if (!param || pid < 0)
5293                 return -EINVAL;
5294         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5295                 return -EFAULT;
5296
5297         rcu_read_lock();
5298         retval = -ESRCH;
5299         p = find_process_by_pid(pid);
5300         if (p != NULL)
5301                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5302         rcu_read_unlock();
5303
5304         return retval;
5305 }
5306
5307 /**
5308  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5309  * @pid: the pid in question.
5310  * @policy: new policy.
5311  * @param: structure containing the new RT priority.
5312  */
5313 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5314                 struct sched_param __user *, param)
5315 {
5316         /* negative values for policy are not valid */
5317         if (policy < 0)
5318                 return -EINVAL;
5319
5320         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5321 }
5322
5323 /**
5324  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5325  * @pid: the pid in question.
5326  * @param: structure containing the new RT priority.
5327  */
5328 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5329 {
5330         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5331 }
5332
5333 /**
5334  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5335  * @pid: the pid in question.
5336  */
5337 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5338 {
5339         struct task_struct *p;
5340         int retval;
5341
5342         if (pid < 0)
5343                 return -EINVAL;
5344
5345         retval = -ESRCH;
5346         rcu_read_lock();
5347         p = find_process_by_pid(pid);
5348         if (p) {
5349                 retval = security_task_getscheduler(p);
5350                 if (!retval)
5351                         retval = p->policy
5352                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5353         }
5354         rcu_read_unlock();
5355         return retval;
5356 }
5357
5358 /**
5359  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5360  * @pid: the pid in question.
5361  * @param: structure containing the RT priority.
5362  */
5363 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5364 {
5365         struct sched_param lp;
5366         struct task_struct *p;
5367         int retval;
5368
5369         if (!param || pid < 0)
5370                 return -EINVAL;
5371
5372         rcu_read_lock();
5373         p = find_process_by_pid(pid);
5374         retval = -ESRCH;
5375         if (!p)
5376                 goto out_unlock;
5377
5378         retval = security_task_getscheduler(p);
5379         if (retval)
5380                 goto out_unlock;
5381
5382         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5383         rcu_read_unlock();
5384
5385         /*
5386          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5387          */
5388         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5389
5390         return retval;
5391
5392 out_unlock:
5393         rcu_read_unlock();
5394         return retval;
5395 }
5396
5397 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5398 {
5399         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5400         struct task_struct *p;
5401         int retval;
5402
5403         get_online_cpus();
5404         rcu_read_lock();
5405
5406         p = find_process_by_pid(pid);
5407         if (!p) {
5408                 rcu_read_unlock();
5409                 put_online_cpus();
5410                 return -ESRCH;
5411         }
5412
5413         /* Prevent p going away */
5414         get_task_struct(p);
5415         rcu_read_unlock();
5416
5417         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5418                 retval = -ENOMEM;
5419                 goto out_put_task;
5420         }
5421         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5422                 retval = -ENOMEM;
5423                 goto out_free_cpus_allowed;
5424         }
5425         retval = -EPERM;
5426         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5427                 goto out_unlock;
5428
5429         retval = security_task_setscheduler(p);
5430         if (retval)
5431                 goto out_unlock;
5432
5433         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5434         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5435 again:
5436         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5437
5438         if (!retval) {
5439                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5440                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5441                         /*
5442                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5443                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5444                          * cpuset's cpus_allowed
5445                          */
5446                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5447                         goto again;
5448                 }
5449         }
5450 out_unlock:
5451         free_cpumask_var(new_mask);
5452 out_free_cpus_allowed:
5453         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5454 out_put_task:
5455         put_task_struct(p);
5456         put_online_cpus();
5457         return retval;
5458 }
5459
5460 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5461                              struct cpumask *new_mask)
5462 {
5463         if (len < cpumask_size())
5464                 cpumask_clear(new_mask);
5465         else if (len > cpumask_size())
5466                 len = cpumask_size();
5467
5468         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5469 }
5470
5471 /**
5472  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5473  * @pid: pid of the process
5474  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5475  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5476  */
5477 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5478                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5479 {
5480         cpumask_var_t new_mask;
5481         int retval;
5482
5483         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5484                 return -ENOMEM;
5485
5486         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5487         if (retval == 0)
5488                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5489         free_cpumask_var(new_mask);
5490         return retval;
5491 }
5492
5493 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5494 {
5495         struct task_struct *p;
5496         unsigned long flags;
5497         int retval;
5498
5499         get_online_cpus();
5500         rcu_read_lock();
5501
5502         retval = -ESRCH;
5503         p = find_process_by_pid(pid);
5504         if (!p)
5505                 goto out_unlock;
5506
5507         retval = security_task_getscheduler(p);
5508         if (retval)
5509                 goto out_unlock;
5510
5511         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5512         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5513         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5514
5515 out_unlock:
5516         rcu_read_unlock();
5517         put_online_cpus();
5518
5519         return retval;
5520 }
5521
5522 /**
5523  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5524  * @pid: pid of the process
5525  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5526  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5527  */
5528 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5529                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5530 {
5531         int ret;
5532         cpumask_var_t mask;
5533
5534         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5535                 return -EINVAL;
5536         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5537                 return -EINVAL;
5538
5539         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5540                 return -ENOMEM;
5541
5542         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5543         if (ret == 0) {
5544                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5545
5546                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5547                         ret = -EFAULT;
5548                 else
5549                         ret = retlen;
5550         }
5551         free_cpumask_var(mask);
5552
5553         return ret;
5554 }
5555
5556 /**
5557  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5558  *
5559  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5560  * other threads running on this CPU then this function will return.
5561  */
5562 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5563 {
5564         struct rq *rq = this_rq_lock();
5565
5566         schedstat_inc(rq, yld_count);
5567         current->sched_class->yield_task(rq);
5568
5569         /*
5570          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5571          * no need to preempt or enable interrupts:
5572          */
5573         __release(rq->lock);
5574         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5575         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5576         preempt_enable_no_resched();
5577
5578         schedule();
5579
5580         return 0;
5581 }
5582
5583 static inline int should_resched(void)
5584 {
5585         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5586 }
5587
5588 static void __cond_resched(void)
5589 {
5590         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5591         schedule();
5592         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5593 }
5594
5595 int __sched _cond_resched(void)
5596 {
5597         if (should_resched()) {
5598                 __cond_resched();
5599                 return 1;
5600         }
5601         return 0;
5602 }
5603 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5604
5605 /*
5606  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5607  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5608  *
5609  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5610  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5611  * spin_unlock(), once by hand).
5612  */
5613 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5614 {
5615         int resched = should_resched();
5616         int ret = 0;
5617
5618         lockdep_assert_held(lock);
5619
5620         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5621                 spin_unlock(lock);
5622                 if (resched)
5623                         __cond_resched();
5624                 else
5625                         cpu_relax();
5626                 ret = 1;
5627                 spin_lock(lock);
5628         }
5629         return ret;
5630 }
5631 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5632
5633 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5634 {
5635         BUG_ON(!in_softirq());
5636
5637         if (should_resched()) {
5638                 local_bh_enable();
5639                 __cond_resched();
5640                 local_bh_disable();
5641                 return 1;
5642         }
5643         return 0;
5644 }
5645 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5646
5647 /**
5648  * yield - yield the current processor to other threads.
5649  *
5650  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5651  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5652  */
5653 void __sched yield(void)
5654 {
5655         set_current_state(TASK_RUNNING);
5656         sys_sched_yield();
5657 }
5658 EXPORT_SYMBOL(yield);
5659
5660 /**
5661  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5662  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5663  * processor it's on.
5664  * @p: target task
5665  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5666  *
5667  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5668  * can't go away on us before we can do any checks.
5669  *
5670  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5671  */
5672 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5673 {
5674         struct task_struct *curr = current;
5675         struct rq *rq, *p_rq;
5676         unsigned long flags;
5677         bool yielded = 0;
5678
5679         local_irq_save(flags);
5680         rq = this_rq();
5681
5682 again:
5683         p_rq = task_rq(p);
5684         double_rq_lock(rq, p_rq);
5685         while (task_rq(p) != p_rq) {
5686                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5687                 goto again;
5688         }
5689
5690         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5691                 goto out;
5692
5693         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5694                 goto out;
5695
5696         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5697                 goto out;
5698
5699         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5700         if (yielded) {
5701                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5702                 /*
5703                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5704                  * fairness.
5705                  */
5706                 if (preempt && rq != p_rq)
5707                         resched_task(p_rq->curr);
5708         }
5709
5710 out:
5711         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5712         local_irq_restore(flags);
5713
5714         if (yielded)
5715                 schedule();
5716
5717         return yielded;
5718 }
5719 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5720
5721 /*
5722  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5723  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5724  */
5725 void __sched io_schedule(void)
5726 {
5727         struct rq *rq = raw_rq();
5728
5729         delayacct_blkio_start();
5730         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5731         blk_flush_plug(current);
5732         current->in_iowait = 1;
5733         schedule();
5734         current->in_iowait = 0;
5735         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5736         delayacct_blkio_end();
5737 }
5738 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5739
5740 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5741 {
5742         struct rq *rq = raw_rq();
5743         long ret;
5744
5745         delayacct_blkio_start();
5746         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5747         blk_flush_plug(current);
5748         current->in_iowait = 1;
5749         ret = schedule_timeout(timeout);
5750         current->in_iowait = 0;
5751         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5752         delayacct_blkio_end();
5753         return ret;
5754 }
5755
5756 /**
5757  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5758  * @policy: scheduling class.
5759  *
5760  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5761  * by a given scheduling class.
5762  */
5763 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5764 {
5765         int ret = -EINVAL;
5766
5767         switch (policy) {
5768         case SCHED_FIFO:
5769         case SCHED_RR:
5770                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5771                 break;
5772         case SCHED_NORMAL:
5773         case SCHED_BATCH:
5774         case SCHED_IDLE:
5775                 ret = 0;
5776                 break;
5777         }
5778         return ret;
5779 }
5780
5781 /**
5782  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5783  * @policy: scheduling class.
5784  *
5785  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5786  * by a given scheduling class.
5787  */
5788 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5789 {
5790         int ret = -EINVAL;
5791
5792         switch (policy) {
5793         case SCHED_FIFO:
5794         case SCHED_RR:
5795                 ret = 1;
5796                 break;
5797         case SCHED_NORMAL:
5798         case SCHED_BATCH:
5799         case SCHED_IDLE:
5800                 ret = 0;
5801         }
5802         return ret;
5803 }
5804
5805 /**
5806  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5807  * @pid: pid of the process.
5808  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5809  *
5810  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5811  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5812  */
5813 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5814                 struct timespec __user *, interval)
5815 {
5816         struct task_struct *p;
5817         unsigned int time_slice;
5818         unsigned long flags;
5819         struct rq *rq;
5820         int retval;
5821         struct timespec t;
5822
5823         if (pid < 0)
5824                 return -EINVAL;
5825
5826         retval = -ESRCH;
5827         rcu_read_lock();
5828         p = find_process_by_pid(pid);
5829         if (!p)
5830                 goto out_unlock;
5831
5832         retval = security_task_getscheduler(p);
5833         if (retval)
5834                 goto out_unlock;
5835
5836         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5837         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5838         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5839
5840         rcu_read_unlock();
5841         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5842         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5843         return retval;
5844
5845 out_unlock:
5846         rcu_read_unlock();
5847         return retval;
5848 }
5849
5850 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5851
5852 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5853 {
5854         unsigned long free = 0;
5855         unsigned state;
5856
5857         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5858         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5859                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5860 #if BITS_PER_LONG == 32
5861         if (state == TASK_RUNNING)
5862                 printk(KERN_CONT " running  ");
5863         else
5864                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5865 #else
5866         if (state == TASK_RUNNING)
5867                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5868         else
5869                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5870 #endif
5871 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5872         free = stack_not_used(p);
5873 #endif
5874         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5875                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5876                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5877
5878         show_stack(p, NULL);
5879 }
5880
5881 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5882 {
5883         struct task_struct *g, *p;
5884
5885 #if BITS_PER_LONG == 32
5886         printk(KERN_INFO
5887                 "  task                PC stack   pid father\n");
5888 #else
5889         printk(KERN_INFO
5890                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5891 #endif
5892         read_lock(&tasklist_lock);
5893         do_each_thread(g, p) {
5894                 /*
5895                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5896                  * console might take a lot of time:
5897                  */
5898                 touch_nmi_watchdog();
5899                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5900                         sched_show_task(p);
5901         } while_each_thread(g, p);
5902
5903         touch_all_softlockup_watchdogs();
5904
5905 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5906         sysrq_sched_debug_show();
5907 #endif
5908         read_unlock(&tasklist_lock);
5909         /*
5910          * Only show locks if all tasks are dumped:
5911          */
5912         if (!state_filter)
5913                 debug_show_all_locks();
5914 }
5915
5916 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5917 {
5918         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5919 }
5920
5921 /**
5922  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5923  * @idle: task in question
5924  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5925  *
5926  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5927  * flag, to make booting more robust.
5928  */
5929 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5930 {
5931         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5932         unsigned long flags;
5933
5934         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5935
5936         __sched_fork(idle);
5937         idle->state = TASK_RUNNING;
5938         idle->se.exec_start = sched_clock();
5939
5940         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5941         /*
5942          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5943          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5944          * lockdep check in task_group() will fail.
5945          *
5946          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5947          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5948          *
5949          * Silence PROVE_RCU
5950          */
5951         rcu_read_lock();
5952         __set_task_cpu(idle, cpu);
5953         rcu_read_unlock();
5954
5955         rq->curr = rq->idle = idle;
5956 #if defined(CONFIG_SMP)
5957         idle->on_cpu = 1;
5958 #endif
5959         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5960
5961         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5962         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5963
5964         /*
5965          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5966          */
5967         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5968         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5969 }
5970
5971 /*
5972  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5973  * indicates which cpus entered this state. This is used
5974  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5975  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5976  * always be CPU_BITS_NONE.
5977  */
5978 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5979
5980 /*
5981  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5982  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5983  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5984  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5985  * number of CPUs.
5986  *
5987  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5988  */
5989 static int get_update_sysctl_factor(void)
5990 {
5991         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5992         unsigned int factor;
5993
5994         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5995         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5996                 factor = 1;
5997                 break;
5998         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5999                 factor = cpus;
6000                 break;
6001         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
6002         default:
6003                 factor = 1 + ilog2(cpus);
6004                 break;
6005         }
6006
6007         return factor;
6008 }
6009
6010 static void update_sysctl(void)
6011 {
6012         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6013
6014 #define SET_SYSCTL(name) \
6015         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6016         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6017         SET_SYSCTL(sched_latency);
6018         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6019 #undef SET_SYSCTL
6020 }
6021
6022 static inline void sched_init_granularity(void)
6023 {
6024         update_sysctl();
6025 }
6026
6027 #ifdef CONFIG_SMP
6028 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6029 {
6030         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6031                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6032         else {
6033                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6034                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6035         }
6036 }
6037
6038 /*
6039  * This is how migration works:
6040  *
6041  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6042  *    stop_one_cpu().
6043  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6044  *    off the CPU)
6045  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6046  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6047  *    it and puts it into the right queue.
6048  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6049  *    is done.
6050  */
6051
6052 /*
6053  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6054  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6055  * is removed from the allowed bitmask.
6056  *
6057  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6058  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6059  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6060  */
6061 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6062 {
6063         unsigned long flags;
6064         struct rq *rq;
6065         unsigned int dest_cpu;
6066         int ret = 0;
6067
6068         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6069
6070         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6071                 goto out;
6072
6073         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6074                 ret = -EINVAL;
6075                 goto out;
6076         }
6077
6078         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6079                 ret = -EINVAL;
6080                 goto out;
6081         }
6082
6083         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6084
6085         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6086         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6087                 goto out;
6088
6089         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6090         if (p->on_rq) {
6091                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6092                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6093                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6094                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6095                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6096                 return 0;
6097         }
6098 out:
6099         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6100
6101         return ret;
6102 }
6103 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6104
6105 /*
6106  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6107  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6108  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6109  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6110  *
6111  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6112  * as the task is no longer on this CPU.
6113  *
6114  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6115  */
6116 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6117 {
6118         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6119         int ret = 0;
6120
6121         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6122                 return ret;
6123
6124         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6125         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6126
6127         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6128         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6129         /* Already moved. */
6130         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6131                 goto done;
6132         /* Affinity changed (again). */
6133         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6134                 goto fail;
6135
6136         /*
6137          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6138          * placed properly.
6139          */
6140         if (p->on_rq) {
6141                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6142                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6143                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6144                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6145         }
6146 done:
6147         ret = 1;
6148 fail:
6149         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6150         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6151         return ret;
6152 }
6153
6154 /*
6155  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6156  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6157  * 'pushing' onto another runqueue.
6158  */
6159 static int migration_cpu_stop(void *data)
6160 {
6161         struct migration_arg *arg = data;
6162
6163         /*
6164          * The original target cpu might have gone down and we might
6165          * be on another cpu but it doesn't matter.
6166          */
6167         local_irq_disable();
6168         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6169         local_irq_enable();
6170         return 0;
6171 }
6172
6173 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6174
6175 /*
6176  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6177  * offline.
6178  */
6179 void idle_task_exit(void)
6180 {
6181         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6182
6183         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6184
6185         if (mm != &init_mm)
6186                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6187         mmdrop(mm);
6188 }
6189
6190 /*
6191  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6192  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6193  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6194  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6195  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6196  */
6197 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6198 {
6199         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6200
6201         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6202         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6203 }
6204
6205 /*
6206  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6207  */
6208 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6209 {
6210         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6211         rq->calc_load_active = 0;
6212 }
6213
6214 /*
6215  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6216  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6217  *
6218  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6219  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6220  * because of lock validation efforts.
6221  */
6222 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6223 {
6224         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6225         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6226         int dest_cpu;
6227
6228         /*
6229          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6230          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6231          *
6232          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6233          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6234          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6235          * done here.
6236          */
6237         rq->stop = NULL;
6238
6239         for ( ; ; ) {
6240                 /*
6241                  * There's this thread running, bail when that's the only
6242                  * remaining thread.
6243                  */
6244                 if (rq->nr_running == 1)
6245                         break;
6246
6247                 next = pick_next_task(rq);
6248                 BUG_ON(!next);
6249                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6250
6251                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6252                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6253                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6254
6255                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6256
6257                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6258         }
6259
6260         rq->stop = stop;
6261 }
6262
6263 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6264
6265 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6266
6267 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6268         {
6269                 .procname       = "sched_domain",
6270                 .mode           = 0555,
6271         },
6272         {}
6273 };
6274
6275 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6276         {
6277                 .procname       = "kernel",
6278                 .mode           = 0555,
6279                 .child          = sd_ctl_dir,
6280         },
6281         {}
6282 };
6283
6284 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6285 {
6286         struct ctl_table *entry =
6287                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6288
6289         return entry;
6290 }
6291
6292 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6293 {
6294         struct ctl_table *entry;
6295
6296         /*
6297          * In the intermediate directories, both the child directory and
6298          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6299          * will always be set. In the lowest directory the names are
6300          * static strings and all have proc handlers.
6301          */
6302         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6303                 if (entry->child)
6304                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6305                 if (entry->proc_handler == NULL)
6306                         kfree(entry->procname);
6307         }
6308
6309         kfree(*tablep);
6310         *tablep = NULL;
6311 }
6312
6313 static void
6314 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6315                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6316                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6317 {
6318         entry->procname = procname;
6319         entry->data = data;
6320         entry->maxlen = maxlen;
6321         entry->mode = mode;
6322         entry->proc_handler = proc_handler;
6323 }
6324
6325 static struct ctl_table *
6326 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6327 {
6328         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6329
6330         if (table == NULL)
6331                 return NULL;
6332
6333         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6334                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6335         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6336                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6337         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6338                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6339         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6340                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6341         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6342                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6343         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6344                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6345         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6346                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6347         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6348                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6349         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6350                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6351         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6352                 &sd->cache_nice_tries,
6353                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6354         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6355                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6356         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6357                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6358         /* &table[12] is terminator */
6359
6360         return table;
6361 }
6362
6363 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6364 {
6365         struct ctl_table *entry, *table;
6366         struct sched_domain *sd;
6367         int domain_num = 0, i;
6368         char buf[32];
6369
6370         for_each_domain(cpu, sd)
6371                 domain_num++;
6372         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6373         if (table == NULL)
6374                 return NULL;
6375
6376         i = 0;
6377         for_each_domain(cpu, sd) {
6378                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6379                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6380                 entry->mode = 0555;
6381                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6382                 entry++;
6383                 i++;
6384         }
6385         return table;
6386 }
6387
6388 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6389 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6390 {
6391         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6392         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6393         char buf[32];
6394
6395         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6396         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6397
6398         if (entry == NULL)
6399                 return;
6400
6401         for_each_possible_cpu(i) {
6402                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6403                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6404                 entry->mode = 0555;
6405                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6406                 entry++;
6407         }
6408
6409         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6410         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6411 }
6412
6413 /* may be called multiple times per register */
6414 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6415 {
6416         if (sd_sysctl_header)
6417                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6418         sd_sysctl_header = NULL;
6419         if (sd_ctl_dir[0].child)
6420                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6421 }
6422 #else
6423 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6424 {
6425 }
6426 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6427 {
6428 }
6429 #endif
6430
6431 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6432 {
6433         if (!rq->online) {
6434                 const struct sched_class *class;
6435
6436                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6437                 rq->online = 1;
6438
6439                 for_each_class(class) {
6440                         if (class->rq_online)
6441                                 class->rq_online(rq);
6442                 }
6443         }
6444 }
6445
6446 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6447 {
6448         if (rq->online) {
6449                 const struct sched_class *class;
6450
6451                 for_each_class(class) {
6452                         if (class->rq_offline)
6453                                 class->rq_offline(rq);
6454                 }
6455
6456                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6457                 rq->online = 0;
6458         }
6459 }
6460
6461 /*
6462  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6463  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6464  */
6465 static int __cpuinit
6466 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6467 {
6468         int cpu = (long)hcpu;
6469         unsigned long flags;
6470         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6471
6472         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6473
6474         case CPU_UP_PREPARE:
6475                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6476                 break;
6477
6478         case CPU_ONLINE:
6479                 /* Update our root-domain */
6480                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6481                 if (rq->rd) {
6482                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6483
6484                         set_rq_online(rq);
6485                 }
6486                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6487                 break;
6488
6489 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6490         case CPU_DYING:
6491                 sched_ttwu_pending();
6492                 /* Update our root-domain */
6493                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6494                 if (rq->rd) {
6495                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6496                         set_rq_offline(rq);
6497                 }
6498                 migrate_tasks(cpu);
6499                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6500                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6501
6502                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6503                 calc_global_load_remove(rq);
6504                 break;
6505 #endif
6506         }
6507
6508         update_max_interval();
6509
6510         return NOTIFY_OK;
6511 }
6512
6513 /*
6514  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6515  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6516  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6517  */
6518 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6519         .notifier_call = migration_call,
6520         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6521 };
6522
6523 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6524                                       unsigned long action, void *hcpu)
6525 {
6526         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6527         case CPU_ONLINE:
6528         case CPU_DOWN_FAILED:
6529                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6530                 return NOTIFY_OK;
6531         default:
6532                 return NOTIFY_DONE;
6533         }
6534 }
6535
6536 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6537                                         unsigned long action, void *hcpu)
6538 {
6539         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6540         case CPU_DOWN_PREPARE:
6541                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6542                 return NOTIFY_OK;
6543         default:
6544                 return NOTIFY_DONE;
6545         }
6546 }
6547
6548 static int __init migration_init(void)
6549 {
6550         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6551         int err;
6552
6553         /* Initialize migration for the boot CPU */
6554         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6555         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6556         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6557         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6558
6559         /* Register cpu active notifiers */
6560         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6561         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6562
6563         return 0;
6564 }
6565 early_initcall(migration_init);
6566 #endif
6567
6568 #ifdef CONFIG_SMP
6569
6570 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6571
6572 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6573
6574 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6575
6576 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6577 {
6578         sched_domain_debug_enabled = 1;
6579
6580         return 0;
6581 }
6582 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6583
6584 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6585                                   struct cpumask *groupmask)
6586 {
6587         struct sched_group *group = sd->groups;
6588         char str[256];
6589
6590         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6591         cpumask_clear(groupmask);
6592
6593         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6594
6595         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6596                 printk("does not load-balance\n");
6597                 if (sd->parent)
6598                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6599                                         " has parent");
6600                 return -1;
6601         }
6602
6603         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6604
6605         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6606                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6607                                 "CPU%d\n", cpu);
6608         }
6609         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6610                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6611                                 " CPU%d\n", cpu);
6612         }
6613
6614         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6615         do {
6616                 if (!group) {
6617                         printk("\n");
6618                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6619                         break;
6620                 }
6621
6622                 if (!group->sgp->power) {
6623                         printk(KERN_CONT "\n");
6624                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6625                                         "set\n");
6626                         break;
6627                 }
6628
6629                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6630                         printk(KERN_CONT "\n");
6631                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6632                         break;
6633                 }
6634
6635                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6636                         printk(KERN_CONT "\n");
6637                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6638                         break;
6639                 }
6640
6641                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6642
6643                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6644
6645                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6646                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6647                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6648                                 group->sgp->power);
6649                 }
6650
6651                 group = group->next;
6652         } while (group != sd->groups);
6653         printk(KERN_CONT "\n");
6654
6655         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6656                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6657
6658         if (sd->parent &&
6659             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6660                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6661                         "of domain->span\n");
6662         return 0;
6663 }
6664
6665 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6666 {
6667         int level = 0;
6668
6669         if (!sched_domain_debug_enabled)
6670                 return;
6671
6672         if (!sd) {
6673                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6674                 return;
6675         }
6676
6677         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6678
6679         for (;;) {
6680                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6681                         break;
6682                 level++;
6683                 sd = sd->parent;
6684                 if (!sd)
6685                         break;
6686         }
6687 }
6688 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6689 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6690 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6691
6692 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6693 {
6694         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6695                 return 1;
6696
6697         /* Following flags need at least 2 groups */
6698         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6699                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6700                          SD_BALANCE_FORK |
6701                          SD_BALANCE_EXEC |
6702                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6703                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6704                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6705                         return 0;
6706         }
6707
6708         /* Following flags don't use groups */
6709         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6710                 return 0;
6711
6712         return 1;
6713 }
6714
6715 static int
6716 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6717 {
6718         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6719
6720         if (sd_degenerate(parent))
6721                 return 1;
6722
6723         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6724                 return 0;
6725
6726         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6727         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6728                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6729                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6730                                 SD_BALANCE_FORK |
6731                                 SD_BALANCE_EXEC |
6732                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6733                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6734                 if (nr_node_ids == 1)
6735                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6736         }
6737         if (~cflags & pflags)
6738                 return 0;
6739
6740         return 1;
6741 }
6742
6743 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6744 {
6745         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6746
6747         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6748         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6749         free_cpumask_var(rd->online);
6750         free_cpumask_var(rd->span);
6751         kfree(rd);
6752 }
6753
6754 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6755 {
6756         struct root_domain *old_rd = NULL;
6757         unsigned long flags;
6758
6759         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6760
6761         if (rq->rd) {
6762                 old_rd = rq->rd;
6763
6764                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6765                         set_rq_offline(rq);
6766
6767                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6768
6769                 /*
6770                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6771                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6772                  * in this function:
6773                  */
6774                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6775                         old_rd = NULL;
6776         }
6777
6778         atomic_inc(&rd->refcount);
6779         rq->rd = rd;
6780
6781         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6782         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6783                 set_rq_online(rq);
6784
6785         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6786
6787         if (old_rd)
6788                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6789 }
6790
6791 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6792 {
6793         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6794
6795         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6796                 goto out;
6797         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6798                 goto free_span;
6799         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6800                 goto free_online;
6801
6802         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6803                 goto free_rto_mask;
6804         return 0;
6805
6806 free_rto_mask:
6807         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6808 free_online:
6809         free_cpumask_var(rd->online);
6810 free_span:
6811         free_cpumask_var(rd->span);
6812 out:
6813         return -ENOMEM;
6814 }
6815
6816 static void init_defrootdomain(void)
6817 {
6818         init_rootdomain(&def_root_domain);
6819
6820         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6821 }
6822
6823 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6824 {
6825         struct root_domain *rd;
6826
6827         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6828         if (!rd)
6829                 return NULL;
6830
6831         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6832                 kfree(rd);
6833                 return NULL;
6834         }
6835
6836         return rd;
6837 }
6838
6839 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
6840 {
6841         struct sched_group *tmp, *first;
6842
6843         if (!sg)
6844                 return;
6845
6846         first = sg;
6847         do {
6848                 tmp = sg->next;
6849
6850                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
6851                         kfree(sg->sgp);
6852
6853                 kfree(sg);
6854                 sg = tmp;
6855         } while (sg != first);
6856 }
6857
6858 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6859 {
6860         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6861
6862         /*
6863          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6864          * nuke them all.
6865          */
6866         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6867                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6868         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6869                 kfree(sd->groups->sgp);
6870                 kfree(sd->groups);
6871         }
6872         kfree(sd);
6873 }
6874
6875 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6876 {
6877         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6878 }
6879
6880 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6881 {
6882         for (; sd; sd = sd->parent)
6883                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6884 }
6885
6886 /*
6887  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6888  * hold the hotplug lock.
6889  */
6890 static void
6891 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6892 {
6893         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6894         struct sched_domain *tmp;
6895
6896         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6897         for (tmp = sd; tmp; ) {
6898                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6899                 if (!parent)
6900                         break;
6901
6902                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6903                         tmp->parent = parent->parent;
6904                         if (parent->parent)
6905                                 parent->parent->child = tmp;
6906                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6907                 } else
6908                         tmp = tmp->parent;
6909         }
6910
6911         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6912                 tmp = sd;
6913                 sd = sd->parent;
6914                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6915                 if (sd)
6916                         sd->child = NULL;
6917         }
6918
6919         sched_domain_debug(sd, cpu);
6920
6921         rq_attach_root(rq, rd);
6922         tmp = rq->sd;
6923         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6924         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6925 }
6926
6927 /* cpus with isolated domains */
6928 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6929
6930 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6931 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6932 {
6933         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6934         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6935         return 1;
6936 }
6937
6938 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6939
6940 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6941
6942 #ifdef CONFIG_NUMA
6943
6944 /**
6945  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6946  * @node: node whose sched_domain we're building
6947  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6948  *
6949  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6950  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6951  *
6952  * Should use nodemask_t.
6953  */
6954 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6955 {
6956         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6957
6958         min_val = INT_MAX;
6959
6960         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6961                 /* Start at @node */
6962                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6963
6964                 if (!nr_cpus_node(n))
6965                         continue;
6966
6967                 /* Skip already used nodes */
6968                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6969                         continue;
6970
6971                 /* Simple min distance search */
6972                 val = node_distance(node, n);
6973
6974                 if (val < min_val) {
6975                         min_val = val;
6976                         best_node = n;
6977                 }
6978         }
6979
6980         if (best_node != -1)
6981                 node_set(best_node, *used_nodes);
6982         return best_node;
6983 }
6984
6985 /**
6986  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6987  * @node: node whose cpumask we're constructing
6988  * @span: resulting cpumask
6989  *
6990  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6991  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6992  * out optimally.
6993  */
6994 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6995 {
6996         nodemask_t used_nodes;
6997         int i;
6998
6999         cpumask_clear(span);
7000         nodes_clear(used_nodes);
7001
7002         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7003         node_set(node, used_nodes);
7004
7005         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7006                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7007                 if (next_node < 0)
7008                         break;
7009                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7010         }
7011 }
7012
7013 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7014 {
7015         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7016
7017         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7018
7019         return sched_domains_tmpmask;
7020 }
7021
7022 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7023 {
7024         return cpu_possible_mask;
7025 }
7026 #endif /* CONFIG_NUMA */
7027
7028 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7029 {
7030         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7031 }
7032
7033 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7034
7035 struct sd_data {
7036         struct sched_domain **__percpu sd;
7037         struct sched_group **__percpu sg;
7038         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7039 };
7040
7041 struct s_data {
7042         struct sched_domain ** __percpu sd;
7043         struct root_domain      *rd;
7044 };
7045
7046 enum s_alloc {
7047         sa_rootdomain,
7048         sa_sd,
7049         sa_sd_storage,
7050         sa_none,
7051 };
7052
7053 struct sched_domain_topology_level;
7054
7055 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7056 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7057
7058 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7059
7060 struct sched_domain_topology_level {
7061         sched_domain_init_f init;
7062         sched_domain_mask_f mask;
7063         int                 flags;
7064         struct sd_data      data;
7065 };
7066
7067 static int
7068 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7069 {
7070         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7071         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7072         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7073         struct sd_data *sdd = sd->private;
7074         struct sched_domain *child;
7075         int i;
7076
7077         cpumask_clear(covered);
7078
7079         for_each_cpu(i, span) {
7080                 struct cpumask *sg_span;
7081
7082                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7083                         continue;
7084
7085                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7086                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7087
7088                 if (!sg)
7089                         goto fail;
7090
7091                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7092
7093                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7094                 if (child->child) {
7095                         child = child->child;
7096                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7097                 } else
7098                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7099
7100                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7101
7102                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7103                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7104
7105                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7106                         groups = sg;
7107
7108                 if (!first)
7109                         first = sg;
7110                 if (last)
7111                         last->next = sg;
7112                 last = sg;
7113                 last->next = first;
7114         }
7115         sd->groups = groups;
7116
7117         return 0;
7118
7119 fail:
7120         free_sched_groups(first, 0);
7121
7122         return -ENOMEM;
7123 }
7124
7125 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7126 {
7127         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7128         struct sched_domain *child = sd->child;
7129
7130         if (child)
7131                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7132
7133         if (sg) {
7134                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7135                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7136                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7137         }
7138
7139         return cpu;
7140 }
7141
7142 /*
7143  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7144  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7145  * and ->cpu_power to 0.
7146  *
7147  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7148  */
7149 static int
7150 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7151 {
7152         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7153         struct sd_data *sdd = sd->private;
7154         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7155         struct cpumask *covered;
7156         int i;
7157
7158         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7159         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7160
7161         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7162                 return 0;
7163
7164         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7165         covered = sched_domains_tmpmask;
7166
7167         cpumask_clear(covered);
7168
7169         for_each_cpu(i, span) {
7170                 struct sched_group *sg;
7171                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7172                 int j;
7173
7174                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7175                         continue;
7176
7177                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7178                 sg->sgp->power = 0;
7179
7180               &nbs