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