tracing: Add tracepoints for hotplug
[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 #include <linux/cpuacct.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched_cpupri.h"
84 #include "workqueue_sched.h"
85 #include "sched_autogroup.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 /*
91  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
92  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
93  * and back.
94  */
95 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
96 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
97 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
98
99 /*
100  * 'User priority' is the nice value converted to something we
101  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
102  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
103  */
104 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
105 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
106 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
107
108 /*
109  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
110  */
111 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
112
113 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
114 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
115
116 /*
117  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
118  *
119  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
120  * Timeslices get refilled after they expire.
121  */
122 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
123
124 /*
125  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
126  */
127 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
128
129 static inline int rt_policy(int policy)
130 {
131         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
132                 return 1;
133         return 0;
134 }
135
136 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
137 {
138         return rt_policy(p->policy);
139 }
140
141 /*
142  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
143  */
144 struct rt_prio_array {
145         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
146         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
147 };
148
149 struct rt_bandwidth {
150         /* nests inside the rq lock: */
151         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
152         ktime_t                 rt_period;
153         u64                     rt_runtime;
154         struct hrtimer          rt_period_timer;
155 };
156
157 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
158
159 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
160
161 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
162 {
163         struct rt_bandwidth *rt_b =
164                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
165         ktime_t now;
166         int overrun;
167         int idle = 0;
168
169         for (;;) {
170                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
171                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
172
173                 if (!overrun)
174                         break;
175
176                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
177         }
178
179         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
180 }
181
182 static
183 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
184 {
185         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
186         rt_b->rt_runtime = runtime;
187
188         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
189
190         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
191                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
192         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
193 }
194
195 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
196 {
197         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
198 }
199
200 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
201 {
202         ktime_t now;
203
204         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
205                 return;
206
207         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
208                 return;
209
210         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
211         for (;;) {
212                 unsigned long delta;
213                 ktime_t soft, hard;
214
215                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
216                         break;
217
218                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
219                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
220
221                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
222                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
223                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
224                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
225                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
226         }
227         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228 }
229
230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
231 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
232 {
233         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
234 }
235 #endif
236
237 /*
238  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
239  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
240  */
241 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253         struct cgroup_subsys_state css;
254
255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
256         /* schedulable entities of this group on each cpu */
257         struct sched_entity **se;
258         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
259         struct cfs_rq **cfs_rq;
260         unsigned long shares;
261
262         atomic_t load_weight;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274
275         struct task_group *parent;
276         struct list_head siblings;
277         struct list_head children;
278
279 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
280         struct autogroup *autogroup;
281 #endif
282 };
283
284 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
285 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
286
287 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
288
289 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
290
291 /*
292  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
293  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
294  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
295  * too large, so as the shares value of a task group.
296  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
297  *  limitation from this.)
298  */
299 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
300 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
301
302 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
303 #endif
304
305 /* Default task group.
306  *      Every task in system belong to this group at bootup.
307  */
308 struct task_group root_task_group;
309
310 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
311
312 /* CFS-related fields in a runqueue */
313 struct cfs_rq {
314         struct load_weight load;
315         unsigned long nr_running;
316
317         u64 exec_clock;
318         u64 min_vruntime;
319 #ifndef CONFIG_64BIT
320         u64 min_vruntime_copy;
321 #endif
322
323         struct rb_root tasks_timeline;
324         struct rb_node *rb_leftmost;
325
326         struct list_head tasks;
327         struct list_head *balance_iterator;
328
329         /*
330          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
331          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
332          */
333         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
334
335 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
336         unsigned int nr_spread_over;
337 #endif
338
339 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
340         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
341
342         /*
343          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
344          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
345          * (like users, containers etc.)
346          *
347          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
348          * list is used during load balance.
349          */
350         int on_list;
351         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
352         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
353
354 #ifdef CONFIG_SMP
355         /*
356          * the part of load.weight contributed by tasks
357          */
358         unsigned long task_weight;
359
360         /*
361          *   h_load = weight * f(tg)
362          *
363          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
364          * this group.
365          */
366         unsigned long h_load;
367
368         /*
369          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
370          *
371          * load_stamp is the last time we updated the load average
372          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
373          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
374          */
375         u64 load_avg;
376         u64 load_period;
377         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
378
379         unsigned long load_contribution;
380 #endif
381 #endif
382 };
383
384 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
385 struct rt_rq {
386         struct rt_prio_array active;
387         unsigned long rt_nr_running;
388 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
389         struct {
390                 int curr; /* highest queued rt task prio */
391 #ifdef CONFIG_SMP
392                 int next; /* next highest */
393 #endif
394         } highest_prio;
395 #endif
396 #ifdef CONFIG_SMP
397         unsigned long rt_nr_migratory;
398         unsigned long rt_nr_total;
399         int overloaded;
400         struct plist_head pushable_tasks;
401 #endif
402         int rt_throttled;
403         u64 rt_time;
404         u64 rt_runtime;
405         /* Nests inside the rq lock: */
406         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
407
408 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
409         unsigned long rt_nr_boosted;
410
411         struct rq *rq;
412         struct list_head leaf_rt_rq_list;
413         struct task_group *tg;
414 #endif
415 };
416
417 #ifdef CONFIG_SMP
418
419 /*
420  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
421  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
422  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
423  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
424  * object.
425  *
426  */
427 struct root_domain {
428         atomic_t refcount;
429         atomic_t rto_count;
430         struct rcu_head rcu;
431         cpumask_var_t span;
432         cpumask_var_t online;
433
434         /*
435          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
436          * one runnable RT task.
437          */
438         cpumask_var_t rto_mask;
439         struct cpupri cpupri;
440 };
441
442 /*
443  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
444  * members (mimicking the global state we have today).
445  */
446 static struct root_domain def_root_domain;
447
448 #endif /* CONFIG_SMP */
449
450 /*
451  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
452  *
453  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
454  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
455  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
456  */
457 struct rq {
458         /* runqueue lock: */
459         raw_spinlock_t lock;
460
461         /*
462          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
463          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
464          */
465         unsigned long nr_running;
466         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
467         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
468         unsigned long last_load_update_tick;
469 #ifdef CONFIG_NO_HZ
470         u64 nohz_stamp;
471         unsigned char nohz_balance_kick;
472 #endif
473         int skip_clock_update;
474
475         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
476         struct load_weight load;
477         unsigned long nr_load_updates;
478         u64 nr_switches;
479
480         struct cfs_rq cfs;
481         struct rt_rq rt;
482
483 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
484         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
485         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
486 #endif
487 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
488         struct list_head leaf_rt_rq_list;
489 #endif
490
491         /*
492          * This is part of a global counter where only the total sum
493          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
494          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
495          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
496          */
497         unsigned long nr_uninterruptible;
498
499         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
500         unsigned long next_balance;
501         struct mm_struct *prev_mm;
502
503         u64 clock;
504         u64 clock_task;
505
506         atomic_t nr_iowait;
507
508 #ifdef CONFIG_SMP
509         struct root_domain *rd;
510         struct sched_domain *sd;
511
512         unsigned long cpu_power;
513
514         unsigned char idle_at_tick;
515         /* For active balancing */
516         int post_schedule;
517         int active_balance;
518         int push_cpu;
519         struct cpu_stop_work active_balance_work;
520         /* cpu of this runqueue: */
521         int cpu;
522         int online;
523
524         unsigned long avg_load_per_task;
525
526         u64 rt_avg;
527         u64 age_stamp;
528         u64 idle_stamp;
529         u64 avg_idle;
530 #endif
531
532 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
533         u64 prev_irq_time;
534 #endif
535 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
536         u64 prev_steal_time;
537 #endif
538 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
539         u64 prev_steal_time_rq;
540 #endif
541
542         /* calc_load related fields */
543         unsigned long calc_load_update;
544         long calc_load_active;
545
546 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
547 #ifdef CONFIG_SMP
548         int hrtick_csd_pending;
549         struct call_single_data hrtick_csd;
550 #endif
551         struct hrtimer hrtick_timer;
552 #endif
553
554 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
555         /* latency stats */
556         struct sched_info rq_sched_info;
557         unsigned long long rq_cpu_time;
558         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
559
560         /* sys_sched_yield() stats */
561         unsigned int yld_count;
562
563         /* schedule() stats */
564         unsigned int sched_switch;
565         unsigned int sched_count;
566         unsigned int sched_goidle;
567
568         /* try_to_wake_up() stats */
569         unsigned int ttwu_count;
570         unsigned int ttwu_local;
571 #endif
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct task_struct *wake_list;
575 #endif
576 };
577
578 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
579
580
581 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
582
583 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
584 {
585 #ifdef CONFIG_SMP
586         return rq->cpu;
587 #else
588         return 0;
589 #endif
590 }
591
592 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
593         rcu_dereference_check((p), \
594                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
595
596 /*
597  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
598  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
599  *
600  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
601  * preempt-disabled sections.
602  */
603 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
604         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
605
606 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
607 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
608 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
609 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
610 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
611
612 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
613
614 /*
615  * Return the group to which this tasks belongs.
616  *
617  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
618  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
619  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
620  * we pin the task to the current cgroup.
621  */
622 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
623 {
624         struct task_group *tg;
625         struct cgroup_subsys_state *css;
626
627         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
628                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
629                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
630         tg = container_of(css, struct task_group, css);
631
632         return autogroup_task_group(p, tg);
633 }
634
635 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
636 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
637 {
638 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
639         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
640         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
641 #endif
642
643 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
644         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
645         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
646 #endif
647 }
648
649 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
650
651 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
652 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
653 {
654         return NULL;
655 }
656
657 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
658
659 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
660
661 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
662 {
663         s64 delta;
664
665         if (rq->skip_clock_update > 0)
666                 return;
667
668         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
669         rq->clock += delta;
670         update_rq_clock_task(rq, delta);
671 }
672
673 /*
674  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
675  */
676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
677 # define const_debug __read_mostly
678 #else
679 # define const_debug static const
680 #endif
681
682 /**
683  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
684  * @cpu: the processor in question.
685  *
686  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
687  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
688  */
689 int runqueue_is_locked(int cpu)
690 {
691         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
692 }
693
694 /*
695  * Debugging: various feature bits
696  */
697
698 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
699         __SCHED_FEAT_##name ,
700
701 enum {
702 #include "sched_features.h"
703 };
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
708         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
709
710 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
711 #include "sched_features.h"
712         0;
713
714 #undef SCHED_FEAT
715
716 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
717 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
718         #name ,
719
720 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
721 #include "sched_features.h"
722         NULL
723 };
724
725 #undef SCHED_FEAT
726
727 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
728 {
729         int i;
730
731         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
732                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
733                         seq_puts(m, "NO_");
734                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
735         }
736         seq_puts(m, "\n");
737
738         return 0;
739 }
740
741 static ssize_t
742 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
743                 size_t cnt, loff_t *ppos)
744 {
745         char buf[64];
746         char *cmp;
747         int neg = 0;
748         int i;
749
750         if (cnt > 63)
751                 cnt = 63;
752
753         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
754                 return -EFAULT;
755
756         buf[cnt] = 0;
757         cmp = strstrip(buf);
758
759         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
760                 neg = 1;
761                 cmp += 3;
762         }
763
764         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
765                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
766                         if (neg)
767                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
768                         else
769                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
770                         break;
771                 }
772         }
773
774         if (!sched_feat_names[i])
775                 return -EINVAL;
776
777         *ppos += cnt;
778
779         return cnt;
780 }
781
782 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
783 {
784         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
785 }
786
787 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
788         .open           = sched_feat_open,
789         .write          = sched_feat_write,
790         .read           = seq_read,
791         .llseek         = seq_lseek,
792         .release        = single_release,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * period over which we average the RT time consumption, measured
816  * in ms.
817  *
818  * default: 1s
819  */
820 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
821
822 /*
823  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
824  * default: 1s
825  */
826 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
827
828 static __read_mostly int scheduler_running;
829
830 /*
831  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
832  * default: 0.95s
833  */
834 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
835
836 static inline u64 global_rt_period(void)
837 {
838         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
839 }
840
841 static inline u64 global_rt_runtime(void)
842 {
843         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
844                 return RUNTIME_INF;
845
846         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
847 }
848
849 #ifndef prepare_arch_switch
850 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
851 #endif
852 #ifndef finish_arch_switch
853 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
854 #endif
855
856 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
857 {
858         return rq->curr == p;
859 }
860
861 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863 #ifdef CONFIG_SMP
864         return p->on_cpu;
865 #else
866         return task_current(rq, p);
867 #endif
868 }
869
870 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
871 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
872 {
873 #ifdef CONFIG_SMP
874         /*
875          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
876          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
877          * here.
878          */
879         next->on_cpu = 1;
880 #endif
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_SMP
886         /*
887          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
888          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
889          * finished.
890          */
891         smp_wmb();
892         prev->on_cpu = 0;
893 #endif
894 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
895         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
896         rq->lock.owner = current;
897 #endif
898         /*
899          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
900          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
901          * prev into current:
902          */
903         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
904
905         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
906 }
907
908 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->on_cpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         raw_spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->on_cpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
945  */
946 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
947         __acquires(rq->lock)
948 {
949         struct rq *rq;
950
951         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
952
953         for (;;) {
954                 rq = task_rq(p);
955                 raw_spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
964  */
965 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
966         __acquires(p->pi_lock)
967         __acquires(rq->lock)
968 {
969         struct rq *rq;
970
971         for (;;) {
972                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
973                 rq = task_rq(p);
974                 raw_spin_lock(&rq->lock);
975                 if (likely(rq == task_rq(p)))
976                         return rq;
977                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
978                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
979         }
980 }
981
982 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
983         __releases(rq->lock)
984 {
985         raw_spin_unlock(&rq->lock);
986 }
987
988 static inline void
989 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
990         __releases(rq->lock)
991         __releases(p->pi_lock)
992 {
993         raw_spin_unlock(&rq->lock);
994         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
995 }
996
997 /*
998  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
999  */
1000 static struct rq *this_rq_lock(void)
1001         __acquires(rq->lock)
1002 {
1003         struct rq *rq;
1004
1005         local_irq_disable();
1006         rq = this_rq();
1007         raw_spin_lock(&rq->lock);
1008
1009         return rq;
1010 }
1011
1012 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1013 /*
1014  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1015  *
1016  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1017  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1018  * reschedule event.
1019  *
1020  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1021  * rq->lock.
1022  */
1023
1024 /*
1025  * Use hrtick when:
1026  *  - enabled by features
1027  *  - hrtimer is actually high res
1028  */
1029 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (!sched_feat(HRTICK))
1032                 return 0;
1033         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1034                 return 0;
1035         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1036 }
1037
1038 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1039 {
1040         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1041                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * High-resolution timer tick.
1046  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1047  */
1048 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1049 {
1050         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1051
1052         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1053
1054         raw_spin_lock(&rq->lock);
1055         update_rq_clock(rq);
1056         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1057         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1058
1059         return HRTIMER_NORESTART;
1060 }
1061
1062 #ifdef CONFIG_SMP
1063 /*
1064  * called from hardirq (IPI) context
1065  */
1066 static void __hrtick_start(void *arg)
1067 {
1068         struct rq *rq = arg;
1069
1070         raw_spin_lock(&rq->lock);
1071         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1072         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1073         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Called to set the hrtick timer state.
1078  *
1079  * called with rq->lock held and irqs disabled
1080  */
1081 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1082 {
1083         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1084         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1085
1086         hrtimer_set_expires(timer, time);
1087
1088         if (rq == this_rq()) {
1089                 hrtimer_restart(timer);
1090         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1091                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1092                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1093         }
1094 }
1095
1096 static int
1097 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1098 {
1099         int cpu = (int)(long)hcpu;
1100
1101         switch (action) {
1102         case CPU_UP_CANCELED:
1103         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE:
1105         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1106         case CPU_DEAD:
1107         case CPU_DEAD_FROZEN:
1108                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1109                 return NOTIFY_OK;
1110         }
1111
1112         return NOTIFY_DONE;
1113 }
1114
1115 static __init void init_hrtick(void)
1116 {
1117         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1118 }
1119 #else
1120 /*
1121  * Called to set the hrtick timer state.
1122  *
1123  * called with rq->lock held and irqs disabled
1124  */
1125 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1126 {
1127         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1128                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1129 }
1130
1131 static inline void init_hrtick(void)
1132 {
1133 }
1134 #endif /* CONFIG_SMP */
1135
1136 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1137 {
1138 #ifdef CONFIG_SMP
1139         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1140
1141         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1142         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1143         rq->hrtick_csd.info = rq;
1144 #endif
1145
1146         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1147         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1148 }
1149 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1150 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1151 {
1152 }
1153
1154 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_hrtick(void)
1159 {
1160 }
1161 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1162
1163 /*
1164  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1165  *
1166  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1167  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1168  * the target CPU.
1169  */
1170 #ifdef CONFIG_SMP
1171
1172 #ifndef tsk_is_polling
1173 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1174 #endif
1175
1176 static void resched_task(struct task_struct *p)
1177 {
1178         int cpu;
1179
1180         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1181
1182         if (test_tsk_need_resched(p))
1183                 return;
1184
1185         set_tsk_need_resched(p);
1186
1187         cpu = task_cpu(p);
1188         if (cpu == smp_processor_id())
1189                 return;
1190
1191         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1192         smp_mb();
1193         if (!tsk_is_polling(p))
1194                 smp_send_reschedule(cpu);
1195 }
1196
1197 static void resched_cpu(int cpu)
1198 {
1199         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1200         unsigned long flags;
1201
1202         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1203                 return;
1204         resched_task(cpu_curr(cpu));
1205         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1206 }
1207
1208 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1209 /*
1210  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1211  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1212  *
1213  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1214  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1215  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1216  */
1217 int get_nohz_timer_target(void)
1218 {
1219         int cpu = smp_processor_id();
1220         int i;
1221         struct sched_domain *sd;
1222
1223         rcu_read_lock();
1224         for_each_domain(cpu, sd) {
1225                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1226                         if (!idle_cpu(i)) {
1227                                 cpu = i;
1228                                 goto unlock;
1229                         }
1230                 }
1231         }
1232 unlock:
1233         rcu_read_unlock();
1234         return cpu;
1235 }
1236 /*
1237  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1238  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1239  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1240  * idle system the next event might even be infinite time into the
1241  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1242  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1243  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1244  * wheel for the next timer event.
1245  */
1246 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1247 {
1248         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1249
1250         if (cpu == smp_processor_id())
1251                 return;
1252
1253         /*
1254          * This is safe, as this function is called with the timer
1255          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1256          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1257          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1258          * timer into account automatically.
1259          */
1260         if (rq->curr != rq->idle)
1261                 return;
1262
1263         /*
1264          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1265          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1266          * idle task through an additional NOOP schedule()
1267          */
1268         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1269
1270         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1271         smp_mb();
1272         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1273                 smp_send_reschedule(cpu);
1274 }
1275
1276 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1277
1278 static u64 sched_avg_period(void)
1279 {
1280         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1281 }
1282
1283 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1284 {
1285         s64 period = sched_avg_period();
1286
1287         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1288                 /*
1289                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1290                  * optimising this loop into a divmod call.
1291                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1292                  */
1293                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1294                 rq->age_stamp += period;
1295                 rq->rt_avg /= 2;
1296         }
1297 }
1298
1299 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1300 {
1301         rq->rt_avg += rt_delta;
1302         sched_avg_update(rq);
1303 }
1304
1305 #else /* !CONFIG_SMP */
1306 static void resched_task(struct task_struct *p)
1307 {
1308         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1309         set_tsk_need_resched(p);
1310 }
1311
1312 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1313 {
1314 }
1315
1316 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1317 {
1318 }
1319 #endif /* CONFIG_SMP */
1320
1321 #if BITS_PER_LONG == 32
1322 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1323 #else
1324 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1325 #endif
1326
1327 #define WMULT_SHIFT     32
1328
1329 /*
1330  * Shift right and round:
1331  */
1332 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1333
1334 /*
1335  * delta *= weight / lw
1336  */
1337 static unsigned long
1338 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1339                 struct load_weight *lw)
1340 {
1341         u64 tmp;
1342
1343         /*
1344          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1345          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1346          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1347          */
1348         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1349                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1350         else
1351                 tmp = (u64)delta_exec;
1352
1353         if (!lw->inv_weight) {
1354                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1355
1356                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1357                         lw->inv_weight = 1;
1358                 else if (unlikely(!w))
1359                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1360                 else
1361                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1362         }
1363
1364         /*
1365          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1366          */
1367         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1368                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1369                         WMULT_SHIFT/2);
1370         else
1371                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1372
1373         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1374 }
1375
1376 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1377 {
1378         lw->weight += inc;
1379         lw->inv_weight = 0;
1380 }
1381
1382 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1383 {
1384         lw->weight -= dec;
1385         lw->inv_weight = 0;
1386 }
1387
1388 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1389 {
1390         lw->weight = w;
1391         lw->inv_weight = 0;
1392 }
1393
1394 /*
1395  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1396  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1397  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1398  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1399  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1400  * slice expiry etc.
1401  */
1402
1403 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1404 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1405
1406 /*
1407  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1408  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1409  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1410  * that remained on nice 0.
1411  *
1412  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1413  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1414  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1415  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1416  * the relative distance between them is ~25%.)
1417  */
1418 static const int prio_to_weight[40] = {
1419  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1420  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1421  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1422  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1423  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1424  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1425  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1426  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1427 };
1428
1429 /*
1430  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1431  *
1432  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1433  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1434  * into multiplications:
1435  */
1436 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1437  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1438  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1439  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1440  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1441  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1442  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1443  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1444  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1445 };
1446
1447 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1448 enum cpuacct_stat_index {
1449         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1450         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1451
1452         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1453 };
1454
1455 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1456 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1457 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1458                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1459 #else
1460 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1461 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1462                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1463 #endif
1464
1465 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1466 {
1467         update_load_add(&rq->load, load);
1468 }
1469
1470 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1471 {
1472         update_load_sub(&rq->load, load);
1473 }
1474
1475 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1476 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1477
1478 /*
1479  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1480  * leaving it for the final time.
1481  */
1482 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1483 {
1484         struct task_group *parent, *child;
1485         int ret;
1486
1487         rcu_read_lock();
1488         parent = &root_task_group;
1489 down:
1490         ret = (*down)(parent, data);
1491         if (ret)
1492                 goto out_unlock;
1493         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1494                 parent = child;
1495                 goto down;
1496
1497 up:
1498                 continue;
1499         }
1500         ret = (*up)(parent, data);
1501         if (ret)
1502                 goto out_unlock;
1503
1504         child = parent;
1505         parent = parent->parent;
1506         if (parent)
1507                 goto up;
1508 out_unlock:
1509         rcu_read_unlock();
1510
1511         return ret;
1512 }
1513
1514 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1515 {
1516         return 0;
1517 }
1518 #endif
1519
1520 #ifdef CONFIG_SMP
1521 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1522 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1523 {
1524         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1529  * according to the scheduling class and "nice" value.
1530  *
1531  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1532  * balance conservatively.
1533  */
1534 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1535 {
1536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1537         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1538
1539         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1540                 return total;
1541
1542         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1547  * according to the scheduling class and "nice" value.
1548  */
1549 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1553
1554         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1555                 return total;
1556
1557         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1558 }
1559
1560 static unsigned long power_of(int cpu)
1561 {
1562         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1563 }
1564
1565 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1566
1567 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1568 {
1569         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1570         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1571
1572         if (nr_running)
1573                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1574         else
1575                 rq->avg_load_per_task = 0;
1576
1577         return rq->avg_load_per_task;
1578 }
1579
1580 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1581
1582 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1583
1584 /*
1585  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1586  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1587  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1588  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1589  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1590  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1591  */
1592 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1593         __releases(this_rq->lock)
1594         __acquires(busiest->lock)
1595         __acquires(this_rq->lock)
1596 {
1597         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1598         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1599
1600         return 1;
1601 }
1602
1603 #else
1604 /*
1605  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1606  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1607  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1608  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1609  * regardless of entry order into the function.
1610  */
1611 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1612         __releases(this_rq->lock)
1613         __acquires(busiest->lock)
1614         __acquires(this_rq->lock)
1615 {
1616         int ret = 0;
1617
1618         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1619                 if (busiest < this_rq) {
1620                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1621                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1622                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1623                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1624                         ret = 1;
1625                 } else
1626                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1627                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1628         }
1629         return ret;
1630 }
1631
1632 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1633
1634 /*
1635  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1636  */
1637 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1638 {
1639         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1640                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1641                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1642                 BUG_ON(1);
1643         }
1644
1645         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1646 }
1647
1648 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1649         __releases(busiest->lock)
1650 {
1651         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1652         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1653 }
1654
1655 /*
1656  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1657  *
1658  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1659  * you need to do so manually before calling.
1660  */
1661 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1662         __acquires(rq1->lock)
1663         __acquires(rq2->lock)
1664 {
1665         BUG_ON(!irqs_disabled());
1666         if (rq1 == rq2) {
1667                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1668                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1669         } else {
1670                 if (rq1 < rq2) {
1671                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1672                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1673                 } else {
1674                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1675                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1676                 }
1677         }
1678 }
1679
1680 /*
1681  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1682  *
1683  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1684  * you need to do so manually after calling.
1685  */
1686 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1687         __releases(rq1->lock)
1688         __releases(rq2->lock)
1689 {
1690         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1691         if (rq1 != rq2)
1692                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1693         else
1694                 __release(rq2->lock);
1695 }
1696
1697 #else /* CONFIG_SMP */
1698
1699 /*
1700  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1701  *
1702  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1703  * you need to do so manually before calling.
1704  */
1705 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1706         __acquires(rq1->lock)
1707         __acquires(rq2->lock)
1708 {
1709         BUG_ON(!irqs_disabled());
1710         BUG_ON(rq1 != rq2);
1711         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1712         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1713 }
1714
1715 /*
1716  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1717  *
1718  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1719  * you need to do so manually after calling.
1720  */
1721 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1722         __releases(rq1->lock)
1723         __releases(rq2->lock)
1724 {
1725         BUG_ON(rq1 != rq2);
1726         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1727         __release(rq2->lock);
1728 }
1729
1730 #endif
1731
1732 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1733 static void update_sysctl(void);
1734 static int get_update_sysctl_factor(void);
1735 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1736
1737 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1738 {
1739         set_task_rq(p, cpu);
1740 #ifdef CONFIG_SMP
1741         /*
1742          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1743          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1744          * per-task data have been completed by this moment.
1745          */
1746         smp_wmb();
1747         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1748 #endif
1749 }
1750
1751 static const struct sched_class rt_sched_class;
1752
1753 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1754 #define for_each_class(class) \
1755    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1756
1757 #include "sched_stats.h"
1758
1759 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1760 {
1761         rq->nr_running++;
1762 }
1763
1764 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1765 {
1766         rq->nr_running--;
1767 }
1768
1769 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1770 {
1771         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1772         struct load_weight *load = &p->se.load;
1773
1774         /*
1775          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1776          */
1777         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1778                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1779                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1780                 return;
1781         }
1782
1783         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1784         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1785 }
1786
1787 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1788 {
1789         update_rq_clock(rq);
1790         sched_info_queued(p);
1791         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1792 }
1793
1794 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1795 {
1796         update_rq_clock(rq);
1797         sched_info_dequeued(p);
1798         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1799 }
1800
1801 /*
1802  * activate_task - move a task to the runqueue.
1803  */
1804 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1805 {
1806         if (task_contributes_to_load(p))
1807                 rq->nr_uninterruptible--;
1808
1809         enqueue_task(rq, p, flags);
1810         inc_nr_running(rq);
1811 }
1812
1813 /*
1814  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1815  */
1816 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1817 {
1818         if (task_contributes_to_load(p))
1819                 rq->nr_uninterruptible++;
1820
1821         dequeue_task(rq, p, flags);
1822         dec_nr_running(rq);
1823 }
1824
1825 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1826
1827 /*
1828  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1829  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1830  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1831  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1832  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1833  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1834  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1835  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1836  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1837  */
1838 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1839 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1840
1841 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1842 static int sched_clock_irqtime;
1843
1844 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1845 {
1846         sched_clock_irqtime = 1;
1847 }
1848
1849 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1850 {
1851         sched_clock_irqtime = 0;
1852 }
1853
1854 #ifndef CONFIG_64BIT
1855 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1856
1857 static inline void irq_time_write_begin(void)
1858 {
1859         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1860         smp_wmb();
1861 }
1862
1863 static inline void irq_time_write_end(void)
1864 {
1865         smp_wmb();
1866         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1867 }
1868
1869 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1870 {
1871         u64 irq_time;
1872         unsigned seq;
1873
1874         do {
1875                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1876                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1877                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1878         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1879
1880         return irq_time;
1881 }
1882 #else /* CONFIG_64BIT */
1883 static inline void irq_time_write_begin(void)
1884 {
1885 }
1886
1887 static inline void irq_time_write_end(void)
1888 {
1889 }
1890
1891 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1892 {
1893         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1894 }
1895 #endif /* CONFIG_64BIT */
1896
1897 /*
1898  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1899  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1900  */
1901 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1902 {
1903         unsigned long flags;
1904         s64 delta;
1905         int cpu;
1906
1907         if (!sched_clock_irqtime)
1908                 return;
1909
1910         local_irq_save(flags);
1911
1912         cpu = smp_processor_id();
1913         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1914         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1915
1916         irq_time_write_begin();
1917         /*
1918          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1919          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1920          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1921          * that do not consume any time, but still wants to run.
1922          */
1923         if (hardirq_count())
1924                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1925         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1926                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1927
1928         irq_time_write_end();
1929         local_irq_restore(flags);
1930 }
1931 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1932
1933 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1934
1935 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
1936 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
1937 {
1938         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
1939                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
1940
1941         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
1942 }
1943 #endif
1944
1945 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1946 {
1947 /*
1948  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
1949  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
1950  */
1951 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
1952         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
1953 #endif
1954 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1955         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1956
1957         /*
1958          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1959          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1960          * {soft,}irq region.
1961          *
1962          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1963          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1964          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1965          * monotonic.
1966          *
1967          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1968          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1969          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1970          * atomic ops.
1971          */
1972         if (irq_delta > delta)
1973                 irq_delta = delta;
1974
1975         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1976         delta -= irq_delta;
1977 #endif
1978 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
1979         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
1980                 u64 st;
1981
1982                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
1983                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
1984
1985                 if (unlikely(steal > delta))
1986                         steal = delta;
1987
1988                 st = steal_ticks(steal);
1989                 steal = st * TICK_NSEC;
1990
1991                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
1992
1993                 delta -= steal;
1994         }
1995 #endif
1996
1997         rq->clock_task += delta;
1998
1999 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2000         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2001                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2002 #endif
2003 }
2004
2005 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2006 static int irqtime_account_hi_update(void)
2007 {
2008         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2009         unsigned long flags;
2010         u64 latest_ns;
2011         int ret = 0;
2012
2013         local_irq_save(flags);
2014         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2015         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2016                 ret = 1;
2017         local_irq_restore(flags);
2018         return ret;
2019 }
2020
2021 static int irqtime_account_si_update(void)
2022 {
2023         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2024         unsigned long flags;
2025         u64 latest_ns;
2026         int ret = 0;
2027
2028         local_irq_save(flags);
2029         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2030         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2031                 ret = 1;
2032         local_irq_restore(flags);
2033         return ret;
2034 }
2035
2036 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2037
2038 #define sched_clock_irqtime     (0)
2039
2040 #endif
2041
2042 #include "sched_idletask.c"
2043 #include "sched_fair.c"
2044 #include "sched_rt.c"
2045 #include "sched_autogroup.c"
2046 #include "sched_stoptask.c"
2047 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2048 # include "sched_debug.c"
2049 #endif
2050
2051 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2052 {
2053         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2054         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2055
2056         if (stop) {
2057                 /*
2058                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2059                  * userspace knows about and won't get confused about.
2060                  *
2061                  * Also, it will make PI more or less work without too
2062                  * much confusion -- but then, stop work should not
2063                  * rely on PI working anyway.
2064                  */
2065                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2066
2067                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2068         }
2069
2070         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2071
2072         if (old_stop) {
2073                 /*
2074                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2075                  * it can die in pieces.
2076                  */
2077                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2078         }
2079 }
2080
2081 /*
2082  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2083  */
2084 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2085 {
2086         return p->static_prio;
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2091  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2092  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2093  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2094  * estimator recalculates.
2095  */
2096 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2097 {
2098         int prio;
2099
2100         if (task_has_rt_policy(p))
2101                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2102         else
2103                 prio = __normal_prio(p);
2104         return prio;
2105 }
2106
2107 /*
2108  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2109  * taken into account by the scheduler. This value might
2110  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2111  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2112  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2113  */
2114 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2115 {
2116         p->normal_prio = normal_prio(p);
2117         /*
2118          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2119          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2120          * to the normal priority:
2121          */
2122         if (!rt_prio(p->prio))
2123                 return p->normal_prio;
2124         return p->prio;
2125 }
2126
2127 /**
2128  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2129  * @p: the task in question.
2130  */
2131 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2132 {
2133         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2134 }
2135
2136 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2137                                        const struct sched_class *prev_class,
2138                                        int oldprio)
2139 {
2140         if (prev_class != p->sched_class) {
2141                 if (prev_class->switched_from)
2142                         prev_class->switched_from(rq, p);
2143                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2144         } else if (oldprio != p->prio)
2145                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2146 }
2147
2148 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2149 {
2150         const struct sched_class *class;
2151
2152         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2153                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2154         } else {
2155                 for_each_class(class) {
2156                         if (class == rq->curr->sched_class)
2157                                 break;
2158                         if (class == p->sched_class) {
2159                                 resched_task(rq->curr);
2160                                 break;
2161                         }
2162                 }
2163         }
2164
2165         /*
2166          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2167          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2168          */
2169         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2170                 rq->skip_clock_update = 1;
2171 }
2172
2173 #ifdef CONFIG_SMP
2174 /*
2175  * Is this task likely cache-hot:
2176  */
2177 static int
2178 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2179 {
2180         s64 delta;
2181
2182         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2183                 return 0;
2184
2185         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2186                 return 0;
2187
2188         /*
2189          * Buddy candidates are cache hot:
2190          */
2191         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2192                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2193                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2194                 return 1;
2195
2196         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2197                 return 1;
2198         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2199                 return 0;
2200
2201         delta = now - p->se.exec_start;
2202
2203         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2204 }
2205
2206 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2207 {
2208 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2209         /*
2210          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2211          * ttwu() will sort out the placement.
2212          */
2213         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2214                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2215
2216 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2217         /*
2218          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2219          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2220          *
2221          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2222          * see set_task_rq().
2223          *
2224          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2225          * task_rq_lock().
2226          */
2227         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2228                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2229 #endif
2230 #endif
2231
2232         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2233
2234         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2235                 p->se.nr_migrations++;
2236                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2237         }
2238
2239         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2240 }
2241
2242 struct migration_arg {
2243         struct task_struct *task;
2244         int dest_cpu;
2245 };
2246
2247 static int migration_cpu_stop(void *data);
2248
2249 /*
2250  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2251  *
2252  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2253  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2254  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2255  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2256  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2257  * @p has remained unscheduled the whole time.
2258  *
2259  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2260  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2261  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2262  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2263  * waiting to become inactive.
2264  */
2265 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2266 {
2267         unsigned long flags;
2268         int running, on_rq;
2269         unsigned long ncsw;
2270         struct rq *rq;
2271
2272         for (;;) {
2273                 /*
2274                  * We do the initial early heuristics without holding
2275                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2276                  * the runqueue lock when things look like they will
2277                  * work out!
2278                  */
2279                 rq = task_rq(p);
2280
2281                 /*
2282                  * If the task is actively running on another CPU
2283                  * still, just relax and busy-wait without holding
2284                  * any locks.
2285                  *
2286                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2287                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2288                  * But we don't care, since "task_running()" will
2289                  * return false if the runqueue has changed and p
2290                  * is actually now running somewhere else!
2291                  */
2292                 while (task_running(rq, p)) {
2293                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2294                                 return 0;
2295                         cpu_relax();
2296                 }
2297
2298                 /*
2299                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2300                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2301                  * just go back and repeat.
2302                  */
2303                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2304                 trace_sched_wait_task(p);
2305                 running = task_running(rq, p);
2306                 on_rq = p->on_rq;
2307                 ncsw = 0;
2308                 if (!match_state || p->state == match_state)
2309                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2310                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2311
2312                 /*
2313                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2314                  */
2315                 if (unlikely(!ncsw))
2316                         break;
2317
2318                 /*
2319                  * Was it really running after all now that we
2320                  * checked with the proper locks actually held?
2321                  *
2322                  * Oops. Go back and try again..
2323                  */
2324                 if (unlikely(running)) {
2325                         cpu_relax();
2326                         continue;
2327                 }
2328
2329                 /*
2330                  * It's not enough that it's not actively running,
2331                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2332                  * preempted!
2333                  *
2334                  * So if it was still runnable (but just not actively
2335                  * running right now), it's preempted, and we should
2336                  * yield - it could be a while.
2337                  */
2338                 if (unlikely(on_rq)) {
2339                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2340
2341                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2342                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2343                         continue;
2344                 }
2345
2346                 /*
2347                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2348                  * runnable, which means that it will never become
2349                  * running in the future either. We're all done!
2350                  */
2351                 break;
2352         }
2353
2354         return ncsw;
2355 }
2356
2357 /***
2358  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2359  * @p: the to-be-kicked thread
2360  *
2361  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2362  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2363  *
2364  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2365  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2366  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2367  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2368  * achieved as well.
2369  */
2370 void kick_process(struct task_struct *p)
2371 {
2372         int cpu;
2373
2374         preempt_disable();
2375         cpu = task_cpu(p);
2376         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2377                 smp_send_reschedule(cpu);
2378         preempt_enable();
2379 }
2380 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2381 #endif /* CONFIG_SMP */
2382
2383 #ifdef CONFIG_SMP
2384 /*
2385  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2386  */
2387 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2388 {
2389         int dest_cpu;
2390         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2391
2392         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2393         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2394                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2395                         return dest_cpu;
2396
2397         /* Any allowed, online CPU? */
2398         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2399         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2400                 return dest_cpu;
2401
2402         /* No more Mr. Nice Guy. */
2403         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2404         /*
2405          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2406          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2407          * leave kernel.
2408          */
2409         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2410                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2411                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2412         }
2413
2414         return dest_cpu;
2415 }
2416
2417 /*
2418  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2419  */
2420 static inline
2421 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2422 {
2423         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2424
2425         /*
2426          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2427          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2428          * cpu.
2429          *
2430          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2431          *
2432          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2433          *   not worry about this generic constraint ]
2434          */
2435         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2436                      !cpu_online(cpu)))
2437                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2438
2439         return cpu;
2440 }
2441
2442 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2443 {
2444         s64 diff = sample - *avg;
2445         *avg += diff >> 3;
2446 }
2447 #endif
2448
2449 static void
2450 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2451 {
2452 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2453         struct rq *rq = this_rq();
2454
2455 #ifdef CONFIG_SMP
2456         int this_cpu = smp_processor_id();
2457
2458         if (cpu == this_cpu) {
2459                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2460                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2461         } else {
2462                 struct sched_domain *sd;
2463
2464                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2465                 rcu_read_lock();
2466                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2467                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2468                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2469                                 break;
2470                         }
2471                 }
2472                 rcu_read_unlock();
2473         }
2474
2475         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2476                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2477
2478 #endif /* CONFIG_SMP */
2479
2480         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2481         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2482
2483         if (wake_flags & WF_SYNC)
2484                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2485
2486 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2487 }
2488
2489 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2490 {
2491         activate_task(rq, p, en_flags);
2492         p->on_rq = 1;
2493
2494         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2495         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2496                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2497 }
2498
2499 /*
2500  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2501  */
2502 static void
2503 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2504 {
2505         trace_sched_wakeup(p, true);
2506         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2507
2508         p->state = TASK_RUNNING;
2509 #ifdef CONFIG_SMP
2510         if (p->sched_class->task_woken)
2511                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2512
2513         if (rq->idle_stamp) {
2514                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2515                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2516
2517                 if (delta > max)
2518                         rq->avg_idle = max;
2519                 else
2520                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2521                 rq->idle_stamp = 0;
2522         }
2523 #endif
2524 }
2525
2526 static void
2527 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2528 {
2529 #ifdef CONFIG_SMP
2530         if (p->sched_contributes_to_load)
2531                 rq->nr_uninterruptible--;
2532 #endif
2533
2534         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2535         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2536 }
2537
2538 /*
2539  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2540  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2541  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2542  * the task is still ->on_rq.
2543  */
2544 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2545 {
2546         struct rq *rq;
2547         int ret = 0;
2548
2549         rq = __task_rq_lock(p);
2550         if (p->on_rq) {
2551                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2552                 ret = 1;
2553         }
2554         __task_rq_unlock(rq);
2555
2556         return ret;
2557 }
2558
2559 #ifdef CONFIG_SMP
2560 static void sched_ttwu_do_pending(struct task_struct *list)
2561 {
2562         struct rq *rq = this_rq();
2563
2564         raw_spin_lock(&rq->lock);
2565
2566         while (list) {
2567                 struct task_struct *p = list;
2568                 list = list->wake_entry;
2569                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2570         }
2571
2572         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2573 }
2574
2575 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2576
2577 static void sched_ttwu_pending(void)
2578 {
2579         struct rq *rq = this_rq();
2580         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2581
2582         if (!list)
2583                 return;
2584
2585         sched_ttwu_do_pending(list);
2586 }
2587
2588 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2589
2590 void scheduler_ipi(void)
2591 {
2592         struct rq *rq = this_rq();
2593         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2594
2595         if (!list)
2596                 return;
2597
2598         /*
2599          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2600          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2601          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2602          * we do call them.
2603          *
2604          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2605          * properly.
2606          *
2607          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2608          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2609          * somewhat pessimize the simple resched case.
2610          */
2611         irq_enter();
2612         sched_ttwu_do_pending(list);
2613         irq_exit();
2614 }
2615
2616 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2617 {
2618         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2619         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2620
2621         for (;;) {
2622                 struct task_struct *old = next;
2623
2624                 p->wake_entry = next;
2625                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2626                 if (next == old)
2627                         break;
2628         }
2629
2630         if (!next)
2631                 smp_send_reschedule(cpu);
2632 }
2633
2634 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2635 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2636 {
2637         struct rq *rq;
2638         int ret = 0;
2639
2640         rq = __task_rq_lock(p);
2641         if (p->on_cpu) {
2642                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2643                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2644                 ret = 1;
2645         }
2646         __task_rq_unlock(rq);
2647
2648         return ret;
2649
2650 }
2651 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2652 #endif /* CONFIG_SMP */
2653
2654 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2655 {
2656         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2657
2658 #if defined(CONFIG_SMP)
2659         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2660                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2661                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2662                 return;
2663         }
2664 #endif
2665
2666         raw_spin_lock(&rq->lock);
2667         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2668         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2669 }
2670
2671 /**
2672  * try_to_wake_up - wake up a thread
2673  * @p: the thread to be awakened
2674  * @state: the mask of task states that can be woken
2675  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2676  *
2677  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2678  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2679  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2680  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2681  * runnable without the overhead of this.
2682  *
2683  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2684  * or @state didn't match @p's state.
2685  */
2686 static int
2687 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2688 {
2689         unsigned long flags;
2690         int cpu, success = 0;
2691
2692         smp_wmb();
2693         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2694         if (!(p->state & state))
2695                 goto out;
2696
2697         success = 1; /* we're going to change ->state */
2698         cpu = task_cpu(p);
2699
2700         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2701                 goto stat;
2702
2703 #ifdef CONFIG_SMP
2704         /*
2705          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2706          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2707          */
2708         while (p->on_cpu) {
2709 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2710                 /*
2711                  * In case the architecture enables interrupts in
2712                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2713                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2714                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2715                  * remote wakeup.
2716                  */
2717                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2718                         goto stat;
2719 #else
2720                 cpu_relax();
2721 #endif
2722         }
2723         /*
2724          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2725          */
2726         smp_rmb();
2727
2728         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2729         p->state = TASK_WAKING;
2730
2731         if (p->sched_class->task_waking)
2732                 p->sched_class->task_waking(p);
2733
2734         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2735         if (task_cpu(p) != cpu) {
2736                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2737                 set_task_cpu(p, cpu);
2738         }
2739 #endif /* CONFIG_SMP */
2740
2741         ttwu_queue(p, cpu);
2742 stat:
2743         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2744 out:
2745         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2746
2747         return success;
2748 }
2749
2750 /**
2751  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2752  * @p: the thread to be awakened
2753  *
2754  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2755  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2756  * the current task.
2757  */
2758 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2759 {
2760         struct rq *rq = task_rq(p);
2761
2762         BUG_ON(rq != this_rq());
2763         BUG_ON(p == current);
2764         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2765
2766         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2767                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2768                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2769                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2770         }
2771
2772         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2773                 goto out;
2774
2775         if (!p->on_rq)
2776                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2777
2778         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2779         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2780 out:
2781         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2782 }
2783
2784 /**
2785  * wake_up_process - Wake up a specific process
2786  * @p: The process to be woken up.
2787  *
2788  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2789  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2790  * running.
2791  *
2792  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2793  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2794  */
2795 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2796 {
2797         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2798 }
2799 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2800
2801 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2802 {
2803         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2804 }
2805
2806 /*
2807  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2808  * p is forked by current.
2809  *
2810  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2811  */
2812 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2813 {
2814         p->on_rq                        = 0;
2815
2816         p->se.on_rq                     = 0;
2817         p->se.exec_start                = 0;
2818         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2819         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2820         p->se.nr_migrations             = 0;
2821         p->se.vruntime                  = 0;
2822         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2823
2824 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2825         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2826 #endif
2827
2828         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2829
2830 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2831         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2832 #endif
2833 }
2834
2835 /*
2836  * fork()/clone()-time setup:
2837  */
2838 void sched_fork(struct task_struct *p)
2839 {
2840         unsigned long flags;
2841         int cpu = get_cpu();
2842
2843         __sched_fork(p);
2844         /*
2845          * We mark the process as running here. This guarantees that
2846          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2847          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2848          */
2849         p->state = TASK_RUNNING;
2850
2851         /*
2852          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2853          */
2854         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2855                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2856                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2857                         p->normal_prio = p->static_prio;
2858                 }
2859
2860                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2861                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2862                         p->normal_prio = p->static_prio;
2863                         set_load_weight(p);
2864                 }
2865
2866                 /*
2867                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2868                  * fulfilled its duty:
2869                  */
2870                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2871         }
2872
2873         /*
2874          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2875          */
2876         p->prio = current->normal_prio;
2877
2878         if (!rt_prio(p->prio))
2879                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2880
2881         if (p->sched_class->task_fork)
2882                 p->sched_class->task_fork(p);
2883
2884         /*
2885          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2886          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2887          * is ran before sched_fork().
2888          *
2889          * Silence PROVE_RCU.
2890          */
2891         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2892         set_task_cpu(p, cpu);
2893         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2894
2895 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2896         if (likely(sched_info_on()))
2897                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2898 #endif
2899 #if defined(CONFIG_SMP)
2900         p->on_cpu = 0;
2901 #endif
2902 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
2903         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2904         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2905 #endif
2906 #ifdef CONFIG_SMP
2907         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2908 #endif
2909
2910         put_cpu();
2911 }
2912
2913 /*
2914  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2915  *
2916  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2917  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2918  * on the runqueue and wakes it.
2919  */
2920 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2921 {
2922         unsigned long flags;
2923         struct rq *rq;
2924
2925         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2926 #ifdef CONFIG_SMP
2927         /*
2928          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2929          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2930          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2931          */
2932         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2933 #endif
2934
2935         rq = __task_rq_lock(p);
2936         activate_task(rq, p, 0);
2937         p->on_rq = 1;
2938         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2939         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2940 #ifdef CONFIG_SMP
2941         if (p->sched_class->task_woken)
2942                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2943 #endif
2944         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2945 }
2946
2947 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2948
2949 /**
2950  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2951  * @notifier: notifier struct to register
2952  */
2953 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2954 {
2955         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2956 }
2957 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2958
2959 /**
2960  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2961  * @notifier: notifier struct to unregister
2962  *
2963  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2964  */
2965 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2966 {
2967         hlist_del(&notifier->link);
2968 }
2969 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2970
2971 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2972 {
2973         struct preempt_notifier *notifier;
2974         struct hlist_node *node;
2975
2976         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2977                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2978 }
2979
2980 static void
2981 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2982                                  struct task_struct *next)
2983 {
2984         struct preempt_notifier *notifier;
2985         struct hlist_node *node;
2986
2987         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2988                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2989 }
2990
2991 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2992
2993 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2994 {
2995 }
2996
2997 static void
2998 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2999                                  struct task_struct *next)
3000 {
3001 }
3002
3003 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3004
3005 /**
3006  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3007  * @rq: the runqueue preparing to switch
3008  * @prev: the current task that is being switched out
3009  * @next: the task we are going to switch to.
3010  *
3011  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3012  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3013  * switch.
3014  *
3015  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3016  * hooks.
3017  */
3018 static inline void
3019 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3020                     struct task_struct *next)
3021 {
3022         sched_info_switch(prev, next);
3023         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3024         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3025         prepare_lock_switch(rq, next);
3026         prepare_arch_switch(next);
3027         trace_sched_switch(prev, next);
3028 }
3029
3030 /**
3031  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3032  * @rq: runqueue associated with task-switch
3033  * @prev: the thread we just switched away from.
3034  *
3035  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3036  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3037  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3038  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3039  *
3040  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3041  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3042  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3043  * details.)
3044  */
3045 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3046         __releases(rq->lock)
3047 {
3048         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3049         long prev_state;
3050
3051         rq->prev_mm = NULL;
3052
3053         /*
3054          * A task struct has one reference for the use as "current".
3055          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3056          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3057          * the scheduled task must drop that reference.
3058          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3059          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3060          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3061          * be dropped twice.
3062          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3063          */
3064         prev_state = prev->state;
3065         finish_arch_switch(prev);
3066 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3067         local_irq_disable();
3068 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3069         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3070 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3071         local_irq_enable();
3072 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3073         finish_lock_switch(rq, prev);
3074
3075         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3076         if (mm)
3077                 mmdrop(mm);
3078         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3079                 /*
3080                  * Remove function-return probe instances associated with this
3081                  * task and put them back on the free list.
3082                  */
3083                 kprobe_flush_task(prev);
3084                 put_task_struct(prev);
3085         }
3086 }
3087
3088 #ifdef CONFIG_SMP
3089
3090 /* assumes rq->lock is held */
3091 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3092 {
3093         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3094                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3095 }
3096
3097 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3098 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3099 {
3100         if (rq->post_schedule) {
3101                 unsigned long flags;
3102
3103                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3104                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3105                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3106                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3107
3108                 rq->post_schedule = 0;
3109         }
3110 }
3111
3112 #else
3113
3114 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3115 {
3116 }
3117
3118 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3119 {
3120 }
3121
3122 #endif
3123
3124 /**
3125  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3126  * @prev: the thread we just switched away from.
3127  */
3128 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3129         __releases(rq->lock)
3130 {
3131         struct rq *rq = this_rq();
3132
3133         finish_task_switch(rq, prev);
3134
3135         /*
3136          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3137          * task_switch?
3138          */
3139         post_schedule(rq);
3140
3141 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3142         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3143         preempt_enable();
3144 #endif
3145         if (current->set_child_tid)
3146                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3147 }
3148
3149 /*
3150  * context_switch - switch to the new MM and the new
3151  * thread's register state.
3152  */
3153 static inline void
3154 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3155                struct task_struct *next)
3156 {
3157         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3158
3159         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3160
3161         mm = next->mm;
3162         oldmm = prev->active_mm;
3163         /*
3164          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3165          * combine the page table reload and the switch backend into
3166          * one hypercall.
3167          */
3168         arch_start_context_switch(prev);
3169
3170         if (!mm) {
3171                 next->active_mm = oldmm;
3172                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3173                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3174         } else
3175                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3176
3177         if (!prev->mm) {
3178                 prev->active_mm = NULL;
3179                 rq->prev_mm = oldmm;
3180         }
3181         /*
3182          * Since the runqueue lock will be released by the next
3183          * task (which is an invalid locking op but in the case
3184          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3185          * do an early lockdep release here:
3186          */
3187 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3188         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3189 #endif
3190
3191         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3192         switch_to(prev, next, prev);
3193
3194         barrier();
3195         /*
3196          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3197          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3198          * frame will be invalid.
3199          */
3200         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3201 }
3202
3203 /*
3204  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3205  *
3206  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3207  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3208  * number of context switches performed since bootup.
3209  */
3210 unsigned long nr_running(void)
3211 {
3212         unsigned long i, sum = 0;
3213
3214         for_each_online_cpu(i)
3215                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3216
3217         return sum;
3218 }
3219
3220 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3221 {
3222         unsigned long i, sum = 0;
3223
3224         for_each_possible_cpu(i)
3225                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3226
3227         /*
3228          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3229          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3230          */
3231         if (unlikely((long)sum < 0))
3232                 sum = 0;
3233
3234         return sum;
3235 }
3236
3237 unsigned long long nr_context_switches(void)
3238 {
3239         int i;
3240         unsigned long long sum = 0;
3241
3242         for_each_possible_cpu(i)
3243                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3244
3245         return sum;
3246 }
3247
3248 unsigned long nr_iowait(void)
3249 {
3250         unsigned long i, sum = 0;
3251
3252         for_each_possible_cpu(i)
3253                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3254
3255         return sum;
3256 }
3257
3258 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3259 {
3260         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3261         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3262 }
3263
3264 unsigned long this_cpu_load(void)
3265 {
3266         struct rq *this = this_rq();
3267         return this->cpu_load[0];
3268 }
3269
3270
3271 /* Variables and functions for calc_load */
3272 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3273 static unsigned long calc_load_update;
3274 unsigned long avenrun[3];
3275 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3276
3277 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3278 {
3279         long nr_active, delta = 0;
3280
3281         nr_active = this_rq->nr_running;
3282         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3283
3284         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3285                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3286                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3287         }
3288
3289         return delta;
3290 }
3291
3292 static unsigned long
3293 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3294 {
3295         load *= exp;
3296         load += active * (FIXED_1 - exp);
3297         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3298         return load >> FSHIFT;
3299 }
3300
3301 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3302 /*
3303  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3304  *
3305  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3306  */
3307 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3308
3309 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3310 {
3311         long delta;
3312
3313         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3314         if (delta)
3315                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3316 }
3317
3318 static long calc_load_fold_idle(void)
3319 {
3320         long delta = 0;
3321
3322         /*
3323          * Its got a race, we don't care...
3324          */
3325         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3326                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3327
3328         return delta;
3329 }
3330
3331 /**
3332  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3333  *
3334  * @x:         base of the power
3335  * @frac_bits: fractional bits of @x
3336  * @n:         power to raise @x to.
3337  *
3338  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3339  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3340  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3341  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3342  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3343  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3344  * vector.
3345  */
3346 static unsigned long
3347 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3348 {
3349         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3350
3351         if (n) for (;;) {
3352                 if (n & 1) {
3353                         result *= x;
3354                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3355                         result >>= frac_bits;
3356                 }
3357                 n >>= 1;
3358                 if (!n)
3359                         break;
3360                 x *= x;
3361                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3362                 x >>= frac_bits;
3363         }
3364
3365         return result;
3366 }
3367
3368 /*
3369  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3370  *
3371  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3372  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3373  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3374  *
3375  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3376  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3377  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3378  *
3379  *  ...
3380  *
3381  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3382  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3383  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3384  *
3385  * [1] application of the geometric series:
3386  *
3387  *              n         1 - x^(n+1)
3388  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3389  *             i=0          1 - x
3390  */
3391 static unsigned long
3392 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3393             unsigned long active, unsigned int n)
3394 {
3395
3396         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3397 }
3398
3399 /*
3400  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3401  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3402  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3403  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3404  *
3405  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3406  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3407  */
3408 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3409 {
3410         long delta, active, n;
3411
3412         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3413                 return;
3414
3415         /*
3416          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3417          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3418          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3419          * due to NO_HZ.
3420          */
3421         delta = calc_load_fold_idle();
3422         if (delta)
3423                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3424
3425         /*
3426          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3427          */
3428         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3429                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3430
3431                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3432                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3433
3434                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3435                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3436                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3437
3438                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3439         }
3440
3441         /*
3442          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3443          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3444          * which comes after this will take care of that.
3445          *
3446          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3447          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3448          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3449          * pick up the final one.
3450          */
3451 }
3452 #else
3453 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3454 {
3455 }
3456
3457 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3458 {
3459         return 0;
3460 }
3461
3462 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3463 {
3464 }
3465 #endif
3466
3467 /**
3468  * get_avenrun - get the load average array
3469  * @loads:      pointer to dest load array
3470  * @offset:     offset to add
3471  * @shift:      shift count to shift the result left
3472  *
3473  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3474  */
3475 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3476 {
3477         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3478         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3479         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3480 }
3481
3482 /*
3483  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3484  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3485  */
3486 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3487 {
3488         long active;
3489
3490         calc_global_nohz(ticks);
3491
3492         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3493                 return;
3494
3495         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3496         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3497
3498         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3499         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3500         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3501
3502         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3503 }
3504
3505 /*
3506  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3507  * active count.
3508  */
3509 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3510 {
3511         long delta;
3512
3513         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3514                 return;
3515
3516         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3517         delta += calc_load_fold_idle();
3518         if (delta)
3519                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3520
3521         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3522 }
3523
3524 /*
3525  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3526  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3527  *
3528  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3529  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3530  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3531  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3532  *
3533  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3534  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3535  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3536  *
3537  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3538  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3539  * particular idx is approximated to be zero.
3540  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3541  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3542  * based on 128 point scale.
3543  * Example:
3544  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3545  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3546  *
3547  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3548  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3549  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3550  */
3551 #define DEGRADE_SHIFT           7
3552 static const unsigned char
3553                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3554 static const unsigned char
3555                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3556                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3557                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3558                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3559                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3560                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3561
3562 /*
3563  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3564  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3565  * adding any new load.
3566  */
3567 static unsigned long
3568 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3569 {
3570         int j = 0;
3571
3572         if (!missed_updates)
3573                 return load;
3574
3575         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3576                 return 0;
3577
3578         if (idx == 1)
3579                 return load >> missed_updates;
3580
3581         while (missed_updates) {
3582                 if (missed_updates % 2)
3583                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3584
3585                 missed_updates >>= 1;
3586                 j++;
3587         }
3588         return load;
3589 }
3590
3591 /*
3592  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3593  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3594  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3595  */
3596 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3597 {
3598         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3599         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3600         unsigned long pending_updates;
3601         int i, scale;
3602
3603         this_rq->nr_load_updates++;
3604
3605         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3606         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3607                 return;
3608
3609         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3610         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3611
3612         /* Update our load: */
3613         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3614         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3615                 unsigned long old_load, new_load;
3616
3617                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3618
3619                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3620                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3621                 new_load = this_load;
3622                 /*
3623                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3624                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3625                  * example.
3626                  */
3627                 if (new_load > old_load)
3628                         new_load += scale - 1;
3629
3630                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3631         }
3632
3633         sched_avg_update(this_rq);
3634 }
3635
3636 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3637 {
3638         update_cpu_load(this_rq);
3639
3640         calc_load_account_active(this_rq);
3641 }
3642
3643 #ifdef CONFIG_SMP
3644
3645 /*
3646  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3647  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3648  */
3649 void sched_exec(void)
3650 {
3651         struct task_struct *p = current;
3652         unsigned long flags;
3653         int dest_cpu;
3654
3655         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3656         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3657         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3658                 goto unlock;
3659
3660         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3661                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3662
3663                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3664                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3665                 return;
3666         }
3667 unlock:
3668         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3669 }
3670
3671 #endif
3672
3673 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3674
3675 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3676
3677 /*
3678  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3679  * @p in case that task is currently running.
3680  *
3681  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3682  */
3683 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3684 {
3685         u64 ns = 0;
3686
3687         if (task_current(rq, p)) {
3688                 update_rq_clock(rq);
3689                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3690                 if ((s64)ns < 0)
3691                         ns = 0;
3692         }
3693
3694         return ns;
3695 }
3696
3697 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3698 {
3699         unsigned long flags;
3700         struct rq *rq;
3701         u64 ns = 0;
3702
3703         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3704         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3705         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3706
3707         return ns;
3708 }
3709
3710 /*
3711  * Return accounted runtime for the task.
3712  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3713  * pending runtime that have not been accounted yet.
3714  */
3715 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3716 {
3717         unsigned long flags;
3718         struct rq *rq;
3719         u64 ns = 0;
3720
3721         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3722         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3723         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3724
3725         return ns;
3726 }
3727
3728 /*
3729  * Account user cpu time to a process.
3730  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3731  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3732  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3733  */
3734 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3735                        cputime_t cputime_scaled)
3736 {
3737         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3738         cputime64_t tmp;
3739
3740         /* Add user time to process. */
3741         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3742         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3743         account_group_user_time(p, cputime);
3744
3745         /* Add user time to cpustat. */
3746         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3747         if (TASK_NICE(p) > 0)
3748                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3749         else
3750                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3751
3752         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3753         /* Account for user time used */
3754         acct_update_integrals(p);
3755 }
3756
3757 /*
3758  * Account guest cpu time to a process.
3759  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3760  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3761  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3762  */
3763 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3764                                cputime_t cputime_scaled)
3765 {
3766         cputime64_t tmp;
3767         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3768
3769         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3770
3771         /* Add guest time to process. */
3772         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3773         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3774         account_group_user_time(p, cputime);
3775         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3776
3777         /* Add guest time to cpustat. */
3778         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3779                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3780                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3781         } else {
3782                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3783                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3784         }
3785 }
3786
3787 /*
3788  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3789  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3790  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3791  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3792  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3793  */
3794 static inline
3795 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3796                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3797 {
3798         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3799
3800         /* Add system time to process. */
3801         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3802         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3803         account_group_system_time(p, cputime);
3804
3805         /* Add system time to cpustat. */
3806         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3807         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3808
3809         /* Account for system time used */
3810         acct_update_integrals(p);
3811 }
3812
3813 /*
3814  * Account system cpu time to a process.
3815  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3816  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3817  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3818  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3819  */
3820 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3821                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3822 {
3823         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3824         cputime64_t *target_cputime64;
3825
3826         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3827                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3828                 return;
3829         }
3830
3831         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3832                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3833         else if (in_serving_softirq())
3834                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3835         else
3836                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3837
3838         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3839 }
3840
3841 /*
3842  * Account for involuntary wait time.
3843  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3844  */
3845 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3846 {
3847         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3848         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3849
3850         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3851 }
3852
3853 /*
3854  * Account for idle time.
3855  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3856  */
3857 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3858 {
3859         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3860         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3861         struct rq *rq = this_rq();
3862
3863         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3864                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3865         else
3866                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3867 }
3868
3869 static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
3870 {
3871 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
3872         if (static_branch(&paravirt_steal_enabled)) {
3873                 u64 steal, st = 0;
3874
3875                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
3876                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
3877
3878                 st = steal_ticks(steal);
3879                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
3880
3881                 account_steal_time(st);
3882                 return st;
3883         }
3884 #endif
3885         return false;
3886 }
3887
3888 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3889
3890 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3891 /*
3892  * Account a tick to a process and cpustat
3893  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3894  * @user_tick: is the tick from userspace
3895  * @rq: the pointer to rq
3896  *
3897  * Tick demultiplexing follows the order
3898  * - pending hardirq update
3899  * - pending softirq update
3900  * - user_time
3901  * - idle_time
3902  * - system time
3903  *   - check for guest_time
3904  *   - else account as system_time
3905  *
3906  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3907  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3908  * opportunity to update it solely in system time.
3909  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3910  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3911  */
3912 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3913                                                 struct rq *rq)
3914 {
3915         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3916         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3917         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3918
3919         if (steal_account_process_tick())
3920                 return;
3921
3922         if (irqtime_account_hi_update()) {
3923                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3924         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3925                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3926         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3927                 /*
3928                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3929                  * So, we have to handle it separately here.
3930                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3931                  */
3932                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3933                                         &cpustat->softirq);
3934         } else if (user_tick) {
3935                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3936         } else if (p == rq->idle) {
3937                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3938         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3939                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3940         } else {
3941                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3942                                         &cpustat->system);
3943         }
3944 }
3945
3946 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3947 {
3948         int i;
3949         struct rq *rq = this_rq();
3950
3951         for (i = 0; i < ticks; i++)
3952                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3953 }
3954 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3955 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3956 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3957                                                 struct rq *rq) {}
3958 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3959
3960 /*
3961  * Account a single tick of cpu time.
3962  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3963  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3964  */
3965 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3966 {
3967         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3968         struct rq *rq = this_rq();
3969
3970         if (sched_clock_irqtime) {
3971                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3972                 return;
3973         }
3974
3975         if (steal_account_process_tick())
3976                 return;
3977
3978         if (user_tick)
3979                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3980         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3981                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3982                                     one_jiffy_scaled);
3983         else
3984                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3985 }
3986
3987 /*
3988  * Account multiple ticks of steal time.
3989  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3990  * @ticks: number of stolen ticks
3991  */
3992 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3993 {
3994         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3995 }
3996
3997 /*
3998  * Account multiple ticks of idle time.
3999  * @ticks: number of stolen ticks
4000  */
4001 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4002 {
4003
4004         if (sched_clock_irqtime) {
4005                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
4006                 return;
4007         }
4008
4009         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4010 }
4011
4012 #endif
4013
4014 /*
4015  * Use precise platform statistics if available:
4016  */
4017 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4018 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4019 {
4020         *ut = p->utime;
4021         *st = p->stime;
4022 }
4023
4024 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4025 {
4026         struct task_cputime cputime;
4027
4028         thread_group_cputime(p, &cputime);
4029
4030         *ut = cputime.utime;
4031         *st = cputime.stime;
4032 }
4033 #else
4034
4035 #ifndef nsecs_to_cputime
4036 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
4037 #endif
4038
4039 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4040 {
4041         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
4042
4043         /*
4044          * Use CFS's precise accounting:
4045          */
4046         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
4047
4048         if (total) {
4049                 u64 temp = rtime;
4050
4051                 temp *= utime;
4052                 do_div(temp, total);
4053                 utime = (cputime_t)temp;
4054         } else
4055                 utime = rtime;
4056
4057         /*
4058          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
4059          */
4060         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4061         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4062
4063         *ut = p->prev_utime;
4064         *st = p->prev_stime;
4065 }
4066
4067 /*
4068  * Must be called with siglock held.
4069  */
4070 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4071 {
4072         struct signal_struct *sig = p->signal;
4073         struct task_cputime cputime;
4074         cputime_t rtime, utime, total;
4075
4076         thread_group_cputime(p, &cputime);
4077
4078         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4079         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4080
4081         if (total) {
4082                 u64 temp = rtime;
4083
4084                 temp *= cputime.utime;
4085                 do_div(temp, total);
4086                 utime = (cputime_t)temp;
4087         } else
4088                 utime = rtime;
4089
4090         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4091         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4092                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4093
4094         *ut = sig->prev_utime;
4095         *st = sig->prev_stime;
4096 }
4097 #endif
4098
4099 /*
4100  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4101  * We call it with interrupts disabled.
4102  */
4103 void scheduler_tick(void)
4104 {
4105         int cpu = smp_processor_id();
4106         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4107         struct task_struct *curr = rq->curr;
4108
4109         sched_clock_tick();
4110
4111         raw_spin_lock(&rq->lock);
4112         update_rq_clock(rq);
4113         update_cpu_load_active(rq);
4114         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4115         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4116
4117         perf_event_task_tick();
4118
4119 #ifdef CONFIG_SMP
4120         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4121         trigger_load_balance(rq, cpu);
4122 #endif
4123 }
4124
4125 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4126 {
4127         if (in_lock_functions(addr)) {
4128                 addr = CALLER_ADDR2;
4129                 if (in_lock_functions(addr))
4130                         addr = CALLER_ADDR3;
4131         }
4132         return addr;
4133 }
4134
4135 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4136                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4137
4138 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4139 {
4140 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4141         /*
4142          * Underflow?
4143          */
4144         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4145                 return;
4146 #endif
4147         preempt_count() += val;
4148 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4149         /*
4150          * Spinlock count overflowing soon?
4151          */
4152         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4153                                 PREEMPT_MASK - 10);
4154 #endif
4155         if (preempt_count() == val)
4156                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4157 }
4158 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4159
4160 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4161 {
4162 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4163         /*
4164          * Underflow?
4165          */
4166         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4167                 return;
4168         /*
4169          * Is the spinlock portion underflowing?
4170          */
4171         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4172                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4173                 return;
4174 #endif
4175
4176         if (preempt_count() == val)
4177                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4178         preempt_count() -= val;
4179 }
4180 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4181
4182 #endif
4183
4184 /*
4185  * Print scheduling while atomic bug:
4186  */
4187 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4188 {
4189         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4190
4191         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4192                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4193
4194         debug_show_held_locks(prev);
4195         print_modules();
4196         if (irqs_disabled())
4197                 print_irqtrace_events(prev);
4198
4199         if (regs)
4200                 show_regs(regs);
4201         else
4202                 dump_stack();
4203 }
4204
4205 /*
4206  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4207  */
4208 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4209 {
4210         /*
4211          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4212          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4213          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4214          */
4215         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4216                 __schedule_bug(prev);
4217
4218         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4219
4220         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4221 }
4222
4223 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4224 {
4225         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4226                 update_rq_clock(rq);
4227         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4228 }
4229
4230 /*
4231  * Pick up the highest-prio task:
4232  */
4233 static inline struct task_struct *
4234 pick_next_task(struct rq *rq)
4235 {
4236         const struct sched_class *class;
4237         struct task_struct *p;
4238
4239         /*
4240          * Optimization: we know that if all tasks are in
4241          * the fair class we can call that function directly:
4242          */
4243         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4244                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4245                 if (likely(p))
4246                         return p;
4247         }
4248
4249         for_each_class(class) {
4250                 p = class->pick_next_task(rq);
4251                 if (p)
4252                         return p;
4253         }
4254
4255         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4256 }
4257
4258 /*
4259  * __schedule() is the main scheduler function.
4260  */
4261 static void __sched __schedule(void)
4262 {
4263         struct task_struct *prev, *next;
4264         unsigned long *switch_count;
4265         struct rq *rq;
4266         int cpu;
4267
4268 need_resched:
4269         preempt_disable();
4270         cpu = smp_processor_id();
4271         rq = cpu_rq(cpu);
4272         rcu_note_context_switch(cpu);
4273         prev = rq->curr;
4274
4275         schedule_debug(prev);
4276
4277         if (sched_feat(HRTICK))
4278                 hrtick_clear(rq);
4279
4280         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4281
4282         switch_count = &prev->nivcsw;
4283         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4284                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4285                         prev->state = TASK_RUNNING;
4286                 } else {
4287                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4288                         prev->on_rq = 0;
4289
4290                         /*
4291                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4292                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4293                          * concurrency.
4294                          */
4295                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4296                                 struct task_struct *to_wakeup;
4297
4298                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4299                                 if (to_wakeup)
4300                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4301                         }
4302                 }
4303                 switch_count = &prev->nvcsw;
4304         }
4305
4306         pre_schedule(rq, prev);
4307
4308         if (unlikely(!rq->nr_running))
4309                 idle_balance(cpu, rq);
4310
4311         put_prev_task(rq, prev);
4312         next = pick_next_task(rq);
4313         clear_tsk_need_resched(prev);
4314         rq->skip_clock_update = 0;
4315
4316         if (likely(prev != next)) {
4317                 rq->nr_switches++;
4318                 rq->curr = next;
4319                 ++*switch_count;
4320
4321                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4322                 /*
4323                  * The context switch have flipped the stack from under us
4324                  * and restored the local variables which were saved when
4325                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4326                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4327                  */
4328                 cpu = smp_processor_id();
4329                 rq = cpu_rq(cpu);
4330         } else
4331                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4332
4333         post_schedule(rq);
4334
4335         preempt_enable_no_resched();
4336         if (need_resched())
4337                 goto need_resched;
4338 }
4339
4340 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
4341 {
4342         if (!tsk->state)
4343                 return;
4344         /*
4345          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
4346          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
4347          */
4348         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
4349                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
4350 }
4351
4352 asmlinkage void __sched schedule(void)
4353 {
4354         struct task_struct *tsk = current;
4355
4356         sched_submit_work(tsk);
4357         __schedule();
4358 }
4359 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4360
4361 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4362
4363 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4364 {
4365         if (lock->owner != owner)
4366                 return false;
4367
4368         /*
4369          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4370          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4371          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4372          * ensures the memory stays valid.
4373          */
4374         barrier();
4375
4376         return owner->on_cpu;
4377 }
4378
4379 /*
4380  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4381  * access and not reliable.
4382  */
4383 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4384 {
4385         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4386                 return 0;
4387
4388         rcu_read_lock();
4389         while (owner_running(lock, owner)) {
4390                 if (need_resched())
4391                         break;
4392
4393                 arch_mutex_cpu_relax();
4394         }
4395         rcu_read_unlock();
4396
4397         /*
4398          * We break out the loop above on need_resched() and when the
4399          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
4400          * success only when lock->owner is NULL.
4401          */
4402         return lock->owner == NULL;
4403 }
4404 #endif
4405
4406 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4407 /*
4408  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4409  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4410  * occur there and call schedule directly.
4411  */
4412 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4413 {
4414         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4415
4416         /*
4417          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4418          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4419          */
4420         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4421                 return;
4422
4423         do {
4424                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4425                 __schedule();
4426                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4427
4428                 /*
4429                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4430                  * between schedule and now.
4431                  */
4432                 barrier();
4433         } while (need_resched());
4434 }
4435 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4436
4437 /*
4438  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4439  * off of irq context.
4440  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4441  * protect us against recursive calling from irq.
4442  */
4443 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4444 {
4445         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4446
4447         /* Catch callers which need to be fixed */
4448         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4449
4450         do {
4451                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4452                 local_irq_enable();
4453                 __schedule();
4454                 local_irq_disable();
4455                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4456
4457                 /*
4458                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4459                  * between schedule and now.
4460                  */
4461                 barrier();
4462         } while (need_resched());
4463 }
4464
4465 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4466
4467 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4468                           void *key)
4469 {
4470         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4471 }
4472 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4473
4474 /*
4475  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4476  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4477  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4478  *
4479  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4480  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4481  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4482  */
4483 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4484                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4485 {
4486         wait_queue_t *curr, *next;
4487
4488         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4489                 unsigned flags = curr->flags;
4490
4491                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4492                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4493                         break;
4494         }
4495 }
4496
4497 /**
4498  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4499  * @q: the waitqueue
4500  * @mode: which threads
4501  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4502  * @key: is directly passed to the wakeup function
4503  *
4504  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4505  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4506  */
4507 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4508                         int nr_exclusive, void *key)
4509 {
4510         unsigned long flags;
4511
4512         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4513         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4514         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4515 }
4516 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4517
4518 /*
4519  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4520  */
4521 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4522 {
4523         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4524 }
4525 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4526
4527 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4528 {
4529         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4530 }
4531 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4532
4533 /**
4534  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4535  * @q: the waitqueue
4536  * @mode: which threads
4537  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4538  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4539  *
4540  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4541  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4542  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4543  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4544  *
4545  * On UP it can prevent extra preemption.
4546  *
4547  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4548  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4549  */
4550 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4551                         int nr_exclusive, void *key)
4552 {
4553         unsigned long flags;
4554         int wake_flags = WF_SYNC;
4555
4556         if (unlikely(!q))
4557                 return;
4558
4559         if (unlikely(!nr_exclusive))
4560                 wake_flags = 0;
4561
4562         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4563         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4564         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4565 }
4566 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4567
4568 /*
4569  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4570  */
4571 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4572 {
4573         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4574 }
4575 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4576
4577 /**
4578  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4579  * @x:  holds the state of this particular completion
4580  *
4581  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4582  * awakened in the same order in which they were queued.
4583  *
4584  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4585  *
4586  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4587  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4588  */
4589 void complete(struct completion *x)
4590 {
4591         unsigned long flags;
4592
4593         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4594         x->done++;
4595         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4596         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4597 }
4598 EXPORT_SYMBOL(complete);
4599
4600 /**
4601  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4602  * @x:  holds the state of this particular completion
4603  *
4604  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4605  *
4606  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4607  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4608  */
4609 void complete_all(struct completion *x)
4610 {
4611         unsigned long flags;
4612
4613         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4614         x->done += UINT_MAX/2;
4615         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4616         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4617 }
4618 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4619
4620 static inline long __sched
4621 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4622 {
4623         if (!x->done) {
4624                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4625
4626                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4627                 do {
4628                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4629                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4630                                 break;
4631                         }
4632                         __set_current_state(state);
4633                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4634                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4635                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4636                 } while (!x->done && timeout);
4637                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4638                 if (!x->done)
4639                         return timeout;
4640         }
4641         x->done--;
4642         return timeout ?: 1;
4643 }
4644
4645 static long __sched
4646 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4647 {
4648         might_sleep();
4649
4650         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4651         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4652         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4653         return timeout;
4654 }
4655
4656 /**
4657  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4658  * @x:  holds the state of this particular completion
4659  *
4660  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4661  * interruptible and there is no timeout.
4662  *
4663  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4664  * and interrupt capability. Also see complete().
4665  */
4666 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4667 {
4668         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4669 }
4670 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4671
4672 /**
4673  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4674  * @x:  holds the state of this particular completion
4675  * @timeout:  timeout value in jiffies
4676  *
4677  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4678  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4679  * interruptible.
4680  */
4681 unsigned long __sched
4682 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4683 {
4684         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4685 }
4686 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4687
4688 /**
4689  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4690  * @x:  holds the state of this particular completion
4691  *
4692  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4693  * interruptible.
4694  */
4695 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4696 {
4697         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4698         if (t == -ERESTARTSYS)
4699                 return t;
4700         return 0;
4701 }
4702 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4703
4704 /**
4705  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4706  * @x:  holds the state of this particular completion
4707  * @timeout:  timeout value in jiffies
4708  *
4709  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4710  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4711  */
4712 long __sched
4713 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4714                                           unsigned long timeout)
4715 {
4716         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4717 }
4718 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4719
4720 /**
4721  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4722  * @x:  holds the state of this particular completion
4723  *
4724  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4725  * interrupted by a kill signal.
4726  */
4727 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4728 {
4729         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4730         if (t == -ERESTARTSYS)
4731                 return t;
4732         return 0;
4733 }
4734 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4735
4736 /**
4737  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4738  * @x:  holds the state of this particular completion
4739  * @timeout:  timeout value in jiffies
4740  *
4741  * This waits for either a completion of a specific task to be
4742  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4743  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4744  */
4745 long __sched
4746 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4747                                      unsigned long timeout)
4748 {
4749         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4750 }
4751 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4752
4753 /**
4754  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4755  *      @x:     completion structure
4756  *
4757  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4758  *               1 if a decrement succeeded.
4759  *
4760  *      If a completion is being used as a counting completion,
4761  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4762  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4763  *      is protecting is not available.
4764  */
4765 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4766 {
4767         unsigned long flags;
4768         int ret = 1;
4769
4770         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4771         if (!x->done)
4772                 ret = 0;
4773         else
4774                 x->done--;
4775         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4776         return ret;
4777 }
4778 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4779
4780 /**
4781  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4782  *      @x:     completion structure
4783  *
4784  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4785  *               1 if there are no waiters.
4786  *
4787  */
4788 bool completion_done(struct completion *x)
4789 {
4790         unsigned long flags;
4791         int ret = 1;
4792
4793         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4794         if (!x->done)
4795                 ret = 0;
4796         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4797         return ret;
4798 }
4799 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4800
4801 static long __sched
4802 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4803 {
4804         unsigned long flags;
4805         wait_queue_t wait;
4806
4807         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4808
4809         __set_current_state(state);
4810
4811         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4812         __add_wait_queue(q, &wait);
4813         spin_unlock(&q->lock);
4814         timeout = schedule_timeout(timeout);
4815         spin_lock_irq(&q->lock);
4816         __remove_wait_queue(q, &wait);
4817         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4818
4819         return timeout;
4820 }
4821
4822 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4823 {
4824         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4825 }
4826 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4827
4828 long __sched
4829 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4830 {
4831         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4832 }
4833 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4834
4835 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4836 {
4837         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4838 }
4839 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4840
4841 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4842 {
4843         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4844 }
4845 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4846
4847 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4848
4849 /*
4850  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4851  * @p: task
4852  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4853  *
4854  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4855  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4856  *
4857  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4858  */
4859 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4860 {
4861         int oldprio, on_rq, running;
4862         struct rq *rq;
4863         const struct sched_class *prev_class;
4864
4865         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4866
4867         rq = __task_rq_lock(p);
4868
4869         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4870         oldprio = p->prio;
4871         prev_class = p->sched_class;
4872         on_rq = p->on_rq;
4873         running = task_current(rq, p);
4874         if (on_rq)
4875                 dequeue_task(rq, p, 0);
4876         if (running)
4877                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4878
4879         if (rt_prio(prio))
4880                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4881         else
4882                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4883
4884         p->prio = prio;
4885
4886         if (running)
4887                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4888         if (on_rq)
4889                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4890
4891         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4892         __task_rq_unlock(rq);
4893 }
4894
4895 #endif
4896
4897 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4898 {
4899         int old_prio, delta, on_rq;
4900         unsigned long flags;
4901         struct rq *rq;
4902
4903         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4904                 return;
4905         /*
4906          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4907          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4908          */
4909         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4910         /*
4911          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4912          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4913          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4914          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4915          */
4916         if (task_has_rt_policy(p)) {
4917                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4918                 goto out_unlock;
4919         }
4920         on_rq = p->on_rq;
4921         if (on_rq)
4922                 dequeue_task(rq, p, 0);
4923
4924         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4925         set_load_weight(p);
4926         old_prio = p->prio;
4927         p->prio = effective_prio(p);
4928         delta = p->prio - old_prio;
4929
4930         if (on_rq) {
4931                 enqueue_task(rq, p, 0);
4932                 /*
4933                  * If the task increased its priority or is running and
4934                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4935                  */
4936                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4937                         resched_task(rq->curr);
4938         }
4939 out_unlock:
4940         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4941 }
4942 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4943
4944 /*
4945  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4946  * @p: task
4947  * @nice: nice value
4948  */
4949 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4950 {
4951         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4952         int nice_rlim = 20 - nice;
4953
4954         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4955                 capable(CAP_SYS_NICE));
4956 }
4957
4958 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4959
4960 /*
4961  * sys_nice - change the priority of the current process.
4962  * @increment: priority increment
4963  *
4964  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4965  * does similar things.
4966  */
4967 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4968 {
4969         long nice, retval;
4970
4971         /*
4972          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4973          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4974          * and we have a single winner.
4975          */
4976         if (increment < -40)
4977                 increment = -40;
4978         if (increment > 40)
4979                 increment = 40;
4980
4981         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4982         if (nice < -20)
4983                 nice = -20;
4984         if (nice > 19)
4985                 nice = 19;
4986
4987         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4988                 return -EPERM;
4989
4990         retval = security_task_setnice(current, nice);
4991         if (retval)
4992                 return retval;
4993
4994         set_user_nice(current, nice);
4995         return 0;
4996 }
4997
4998 #endif
4999
5000 /**
5001  * task_prio - return the priority value of a given task.
5002  * @p: the task in question.
5003  *
5004  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5005  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5006  * around 0, value goes from -16 to +15.
5007  */
5008 int task_prio(const struct task_struct *p)
5009 {
5010         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5011 }
5012
5013 /**
5014  * task_nice - return the nice value of a given task.
5015  * @p: the task in question.
5016  */
5017 int task_nice(const struct task_struct *p)
5018 {
5019         return TASK_NICE(p);
5020 }
5021 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5022
5023 /**
5024  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5025  * @cpu: the processor in question.
5026  */
5027 int idle_cpu(int cpu)
5028 {
5029         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5030 }
5031
5032 /**
5033  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5034  * @cpu: the processor in question.
5035  */
5036 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5037 {
5038         return cpu_rq(cpu)->idle;
5039 }
5040
5041 /**
5042  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5043  * @pid: the pid in question.
5044  */
5045 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5046 {
5047         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5048 }
5049
5050 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5051 static void
5052 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5053 {
5054         p->policy = policy;
5055         p->rt_priority = prio;
5056         p->normal_prio = normal_prio(p);
5057         /* we are holding p->pi_lock already */
5058         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5059         if (rt_prio(p->prio))
5060                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5061         else
5062                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5063         set_load_weight(p);
5064 }
5065
5066 /*
5067  * check the target process has a UID that matches the current process's
5068  */
5069 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5070 {
5071         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5072         bool match;
5073
5074         rcu_read_lock();
5075         pcred = __task_cred(p);
5076         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
5077                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
5078                          cred->euid == pcred->uid);
5079         else
5080                 match = false;
5081         rcu_read_unlock();
5082         return match;
5083 }
5084
5085 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5086                                 const struct sched_param *param, bool user)
5087 {
5088         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5089         unsigned long flags;
5090         const struct sched_class *prev_class;
5091         struct rq *rq;
5092         int reset_on_fork;
5093
5094         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5095         BUG_ON(in_interrupt());
5096 recheck:
5097         /* double check policy once rq lock held */
5098         if (policy < 0) {
5099                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5100                 policy = oldpolicy = p->policy;
5101         } else {
5102                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5103                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5104
5105                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5106                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5107                                 policy != SCHED_IDLE)
5108                         return -EINVAL;
5109         }
5110
5111         /*
5112          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5113          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5114          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5115          */
5116         if (param->sched_priority < 0 ||
5117             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5118             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5119                 return -EINVAL;
5120         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5121                 return -EINVAL;
5122
5123         /*
5124          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5125          */
5126         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5127                 if (rt_policy(policy)) {
5128                         unsigned long rlim_rtprio =
5129                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5130
5131                         /* can't set/change the rt policy */
5132                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5133                                 return -EPERM;
5134
5135                         /* can't increase priority */
5136                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5137                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5138                                 return -EPERM;
5139                 }
5140
5141                 /*
5142                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5143                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5144                  */
5145                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5146                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5147                                 return -EPERM;
5148                 }
5149
5150                 /* can't change other user's priorities */
5151                 if (!check_same_owner(p))
5152                         return -EPERM;
5153
5154                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5155                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5156                         return -EPERM;
5157         }
5158
5159         if (user) {
5160                 retval = security_task_setscheduler(p);
5161                 if (retval)
5162                         return retval;
5163         }
5164
5165         /*
5166          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5167          * changing the priority of the task:
5168          *
5169          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5170          * runqueue lock must be held.
5171          */
5172         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5173
5174         /*
5175          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5176          */
5177         if (p == rq->stop) {
5178                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5179                 return -EINVAL;
5180         }
5181
5182         /*
5183          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5184          */
5185         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5186                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5187
5188                 __task_rq_unlock(rq);
5189                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5190                 return 0;
5191         }
5192
5193 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5194         if (user) {
5195                 /*
5196                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5197                  * assigned.
5198                  */
5199                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5200                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5201                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5202                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5203                         return -EPERM;
5204                 }
5205         }
5206 #endif
5207
5208         /* recheck policy now with rq lock held */
5209         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5210                 policy = oldpolicy = -1;
5211                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5212                 goto recheck;
5213         }
5214         on_rq = p->on_rq;
5215         running = task_current(rq, p);
5216         if (on_rq)
5217                 deactivate_task(rq, p, 0);
5218         if (running)
5219                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5220
5221         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5222
5223         oldprio = p->prio;
5224         prev_class = p->sched_class;
5225         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5226
5227         if (running)
5228                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5229         if (on_rq)
5230                 activate_task(rq, p, 0);
5231
5232         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5233         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5234
5235         rt_mutex_adjust_pi(p);
5236
5237         return 0;
5238 }
5239
5240 /**
5241  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5242  * @p: the task in question.
5243  * @policy: new policy.
5244  * @param: structure containing the new RT priority.
5245  *
5246  * NOTE that the task may be already dead.
5247  */
5248 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5249                        const struct sched_param *param)
5250 {
5251         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5252 }
5253 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5254
5255 /**
5256  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5257  * @p: the task in question.
5258  * @policy: new policy.
5259  * @param: structure containing the new RT priority.
5260  *
5261  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5262  * current context has permission.  For example, this is needed in
5263  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5264  * but our caller might not have that capability.
5265  */
5266 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5267                                const struct sched_param *param)
5268 {
5269         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5270 }
5271
5272 static int
5273 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5274 {
5275         struct sched_param lparam;
5276         struct task_struct *p;
5277         int retval;
5278
5279         if (!param || pid < 0)
5280                 return -EINVAL;
5281         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5282                 return -EFAULT;
5283
5284         rcu_read_lock();
5285         retval = -ESRCH;
5286         p = find_process_by_pid(pid);
5287         if (p != NULL)
5288                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5289         rcu_read_unlock();
5290
5291         return retval;
5292 }
5293
5294 /**
5295  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5296  * @pid: the pid in question.
5297  * @policy: new policy.
5298  * @param: structure containing the new RT priority.
5299  */
5300 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5301                 struct sched_param __user *, param)
5302 {
5303         /* negative values for policy are not valid */
5304         if (policy < 0)
5305                 return -EINVAL;
5306
5307         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5308 }
5309
5310 /**
5311  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5312  * @pid: the pid in question.
5313  * @param: structure containing the new RT priority.
5314  */
5315 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5316 {
5317         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5318 }
5319
5320 /**
5321  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5322  * @pid: the pid in question.
5323  */
5324 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5325 {
5326         struct task_struct *p;
5327         int retval;
5328
5329         if (pid < 0)
5330                 return -EINVAL;
5331
5332         retval = -ESRCH;
5333         rcu_read_lock();
5334         p = find_process_by_pid(pid);
5335         if (p) {
5336                 retval = security_task_getscheduler(p);
5337                 if (!retval)
5338                         retval = p->policy
5339                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5340         }
5341         rcu_read_unlock();
5342         return retval;
5343 }
5344
5345 /**
5346  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5347  * @pid: the pid in question.
5348  * @param: structure containing the RT priority.
5349  */
5350 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5351 {
5352         struct sched_param lp;
5353         struct task_struct *p;
5354         int retval;
5355
5356         if (!param || pid < 0)
5357                 return -EINVAL;
5358
5359         rcu_read_lock();
5360         p = find_process_by_pid(pid);
5361         retval = -ESRCH;
5362         if (!p)
5363                 goto out_unlock;
5364
5365         retval = security_task_getscheduler(p);
5366         if (retval)
5367                 goto out_unlock;
5368
5369         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5370         rcu_read_unlock();
5371
5372         /*
5373          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5374          */
5375         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5376
5377         return retval;
5378
5379 out_unlock:
5380         rcu_read_unlock();
5381         return retval;
5382 }
5383
5384 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5385 {
5386         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5387         struct task_struct *p;
5388         int retval;
5389
5390         get_online_cpus();
5391         rcu_read_lock();
5392
5393         p = find_process_by_pid(pid);
5394         if (!p) {
5395                 rcu_read_unlock();
5396                 put_online_cpus();
5397                 return -ESRCH;
5398         }
5399
5400         /* Prevent p going away */
5401         get_task_struct(p);
5402         rcu_read_unlock();
5403
5404         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5405                 retval = -ENOMEM;
5406                 goto out_put_task;
5407         }
5408         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5409                 retval = -ENOMEM;
5410                 goto out_free_cpus_allowed;
5411         }
5412         retval = -EPERM;
5413         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5414                 goto out_unlock;
5415
5416         retval = security_task_setscheduler(p);
5417         if (retval)
5418                 goto out_unlock;
5419
5420         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5421         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5422 again:
5423         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5424
5425         if (!retval) {
5426                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5427                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5428                         /*
5429                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5430                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5431                          * cpuset's cpus_allowed
5432                          */
5433                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5434                         goto again;
5435                 }
5436         }
5437 out_unlock:
5438         free_cpumask_var(new_mask);
5439 out_free_cpus_allowed:
5440         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5441 out_put_task:
5442         put_task_struct(p);
5443         put_online_cpus();
5444         return retval;
5445 }
5446
5447 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5448                              struct cpumask *new_mask)
5449 {
5450         if (len < cpumask_size())
5451                 cpumask_clear(new_mask);
5452         else if (len > cpumask_size())
5453                 len = cpumask_size();
5454
5455         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5456 }
5457
5458 /**
5459  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5460  * @pid: pid of the process
5461  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5462  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5463  */
5464 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5465                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5466 {
5467         cpumask_var_t new_mask;
5468         int retval;
5469
5470         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5471                 return -ENOMEM;
5472
5473         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5474         if (retval == 0)
5475                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5476         free_cpumask_var(new_mask);
5477         return retval;
5478 }
5479
5480 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5481 {
5482         struct task_struct *p;
5483         unsigned long flags;
5484         int retval;
5485
5486         get_online_cpus();
5487         rcu_read_lock();
5488
5489         retval = -ESRCH;
5490         p = find_process_by_pid(pid);
5491         if (!p)
5492                 goto out_unlock;
5493
5494         retval = security_task_getscheduler(p);
5495         if (retval)
5496                 goto out_unlock;
5497
5498         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5499         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5500         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5501
5502 out_unlock:
5503         rcu_read_unlock();
5504         put_online_cpus();
5505
5506         return retval;
5507 }
5508
5509 /**
5510  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5511  * @pid: pid of the process
5512  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5513  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5514  */
5515 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5516                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5517 {
5518         int ret;
5519         cpumask_var_t mask;
5520
5521         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5522                 return -EINVAL;
5523         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5524                 return -EINVAL;
5525
5526         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5527                 return -ENOMEM;
5528
5529         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5530         if (ret == 0) {
5531                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5532
5533                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5534                         ret = -EFAULT;
5535                 else
5536                         ret = retlen;
5537         }
5538         free_cpumask_var(mask);
5539
5540         return ret;
5541 }
5542
5543 /**
5544  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5545  *
5546  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5547  * other threads running on this CPU then this function will return.
5548  */
5549 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5550 {
5551         struct rq *rq = this_rq_lock();
5552
5553         schedstat_inc(rq, yld_count);
5554         current->sched_class->yield_task(rq);
5555
5556         /*
5557          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5558          * no need to preempt or enable interrupts:
5559          */
5560         __release(rq->lock);
5561         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5562         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5563         preempt_enable_no_resched();
5564
5565         schedule();
5566
5567         return 0;
5568 }
5569
5570 static inline int should_resched(void)
5571 {
5572         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5573 }
5574
5575 static void __cond_resched(void)
5576 {
5577         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5578         __schedule();
5579         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5580 }
5581
5582 int __sched _cond_resched(void)
5583 {
5584         if (should_resched()) {
5585                 __cond_resched();
5586                 return 1;
5587         }
5588         return 0;
5589 }
5590 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5591
5592 /*
5593  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5594  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5595  *
5596  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5597  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5598  * spin_unlock(), once by hand).
5599  */
5600 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5601 {
5602         int resched = should_resched();
5603         int ret = 0;
5604
5605         lockdep_assert_held(lock);
5606
5607         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5608                 spin_unlock(lock);
5609                 if (resched)
5610                         __cond_resched();
5611                 else
5612                         cpu_relax();
5613                 ret = 1;
5614                 spin_lock(lock);
5615         }
5616         return ret;
5617 }
5618 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5619
5620 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5621 {
5622         BUG_ON(!in_softirq());
5623
5624         if (should_resched()) {
5625                 local_bh_enable();
5626                 __cond_resched();
5627                 local_bh_disable();
5628                 return 1;
5629         }
5630         return 0;
5631 }
5632 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5633
5634 /**
5635  * yield - yield the current processor to other threads.
5636  *
5637  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5638  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5639  */
5640 void __sched yield(void)
5641 {
5642         set_current_state(TASK_RUNNING);
5643         sys_sched_yield();
5644 }
5645 EXPORT_SYMBOL(yield);
5646
5647 /**
5648  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5649  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5650  * processor it's on.
5651  * @p: target task
5652  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5653  *
5654  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5655  * can't go away on us before we can do any checks.
5656  *
5657  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5658  */
5659 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5660 {
5661         struct task_struct *curr = current;
5662         struct rq *rq, *p_rq;
5663         unsigned long flags;
5664         bool yielded = 0;
5665
5666         local_irq_save(flags);
5667         rq = this_rq();
5668
5669 again:
5670         p_rq = task_rq(p);
5671         double_rq_lock(rq, p_rq);
5672         while (task_rq(p) != p_rq) {
5673                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5674                 goto again;
5675         }
5676
5677         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5678                 goto out;
5679
5680         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5681                 goto out;
5682
5683         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5684                 goto out;
5685
5686         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5687         if (yielded) {
5688                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5689                 /*
5690                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5691                  * fairness.
5692                  */
5693                 if (preempt && rq != p_rq)
5694                         resched_task(p_rq->curr);
5695         }
5696
5697 out:
5698         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5699         local_irq_restore(flags);
5700
5701         if (yielded)
5702                 schedule();
5703
5704         return yielded;
5705 }
5706 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5707
5708 /*
5709  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5710  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5711  */
5712 void __sched io_schedule(void)
5713 {
5714         struct rq *rq = raw_rq();
5715
5716         delayacct_blkio_start();
5717         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5718         blk_flush_plug(current);
5719         current->in_iowait = 1;
5720         schedule();
5721         current->in_iowait = 0;
5722         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5723         delayacct_blkio_end();
5724 }
5725 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5726
5727 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5728 {
5729         struct rq *rq = raw_rq();
5730         long ret;
5731
5732         delayacct_blkio_start();
5733         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5734         blk_flush_plug(current);
5735         current->in_iowait = 1;
5736         ret = schedule_timeout(timeout);
5737         current->in_iowait = 0;
5738         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5739         delayacct_blkio_end();
5740         return ret;
5741 }
5742
5743 /**
5744  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5745  * @policy: scheduling class.
5746  *
5747  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5748  * by a given scheduling class.
5749  */
5750 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5751 {
5752         int ret = -EINVAL;
5753
5754         switch (policy) {
5755         case SCHED_FIFO:
5756         case SCHED_RR:
5757                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5758                 break;
5759         case SCHED_NORMAL:
5760         case SCHED_BATCH:
5761         case SCHED_IDLE:
5762                 ret = 0;
5763                 break;
5764         }
5765         return ret;
5766 }
5767
5768 /**
5769  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5770  * @policy: scheduling class.
5771  *
5772  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5773  * by a given scheduling class.
5774  */
5775 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5776 {
5777         int ret = -EINVAL;
5778
5779         switch (policy) {
5780         case SCHED_FIFO:
5781         case SCHED_RR:
5782                 ret = 1;
5783                 break;
5784         case SCHED_NORMAL:
5785         case SCHED_BATCH:
5786         case SCHED_IDLE:
5787                 ret = 0;
5788         }
5789         return ret;
5790 }
5791
5792 /**
5793  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5794  * @pid: pid of the process.
5795  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5796  *
5797  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5798  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5799  */
5800 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5801                 struct timespec __user *, interval)
5802 {
5803         struct task_struct *p;
5804         unsigned int time_slice;
5805         unsigned long flags;
5806         struct rq *rq;
5807         int retval;
5808         struct timespec t;
5809
5810         if (pid < 0)
5811                 return -EINVAL;
5812
5813         retval = -ESRCH;
5814         rcu_read_lock();
5815         p = find_process_by_pid(pid);
5816         if (!p)
5817                 goto out_unlock;
5818
5819         retval = security_task_getscheduler(p);
5820         if (retval)
5821                 goto out_unlock;
5822
5823         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5824         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5825         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5826
5827         rcu_read_unlock();
5828         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5829         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5830         return retval;
5831
5832 out_unlock:
5833         rcu_read_unlock();
5834         return retval;
5835 }
5836
5837 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5838
5839 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5840 {
5841         unsigned long free = 0;
5842         unsigned state;
5843
5844         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5845         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5846                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5847 #if BITS_PER_LONG == 32
5848         if (state == TASK_RUNNING)
5849                 printk(KERN_CONT " running  ");
5850         else
5851                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5852 #else
5853         if (state == TASK_RUNNING)
5854                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5855         else
5856                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5857 #endif
5858 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5859         free = stack_not_used(p);
5860 #endif
5861         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5862                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5863                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5864
5865         show_stack(p, NULL);
5866 }
5867
5868 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5869 {
5870         struct task_struct *g, *p;
5871
5872 #if BITS_PER_LONG == 32
5873         printk(KERN_INFO
5874                 "  task                PC stack   pid father\n");
5875 #else
5876         printk(KERN_INFO
5877                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5878 #endif
5879         read_lock(&tasklist_lock);
5880         do_each_thread(g, p) {
5881                 /*
5882                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5883                  * console might take a lot of time:
5884                  */
5885                 touch_nmi_watchdog();
5886                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5887                         sched_show_task(p);
5888         } while_each_thread(g, p);
5889
5890         touch_all_softlockup_watchdogs();
5891
5892 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5893         sysrq_sched_debug_show();
5894 #endif
5895         read_unlock(&tasklist_lock);
5896         /*
5897          * Only show locks if all tasks are dumped:
5898          */
5899         if (!state_filter)
5900                 debug_show_all_locks();
5901 }
5902
5903 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5904 {
5905         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5906 }
5907
5908 /**
5909  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5910  * @idle: task in question
5911  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5912  *
5913  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5914  * flag, to make booting more robust.
5915  */
5916 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5917 {
5918         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5919         unsigned long flags;
5920
5921         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5922
5923         __sched_fork(idle);
5924         idle->state = TASK_RUNNING;
5925         idle->se.exec_start = sched_clock();
5926
5927         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
5928         /*
5929          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5930          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5931          * lockdep check in task_group() will fail.
5932          *
5933          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5934          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5935          *
5936          * Silence PROVE_RCU
5937          */
5938         rcu_read_lock();
5939         __set_task_cpu(idle, cpu);
5940         rcu_read_unlock();
5941
5942         rq->curr = rq->idle = idle;
5943 #if defined(CONFIG_SMP)
5944         idle->on_cpu = 1;
5945 #endif
5946         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5947
5948         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5949         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5950
5951         /*
5952          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5953          */
5954         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5955         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5956 }
5957
5958 /*
5959  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5960  * indicates which cpus entered this state. This is used
5961  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5962  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5963  * always be CPU_BITS_NONE.
5964  */
5965 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5966
5967 /*
5968  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5969  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5970  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5971  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5972  * number of CPUs.
5973  *
5974  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5975  */
5976 static int get_update_sysctl_factor(void)
5977 {
5978         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5979         unsigned int factor;
5980
5981         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5982         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5983                 factor = 1;
5984                 break;
5985         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5986                 factor = cpus;
5987                 break;
5988         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5989         default:
5990                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5991                 break;
5992         }
5993
5994         return factor;
5995 }
5996
5997 static void update_sysctl(void)
5998 {
5999         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
6000
6001 #define SET_SYSCTL(name) \
6002         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
6003         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
6004         SET_SYSCTL(sched_latency);
6005         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
6006 #undef SET_SYSCTL
6007 }
6008
6009 static inline void sched_init_granularity(void)
6010 {
6011         update_sysctl();
6012 }
6013
6014 #ifdef CONFIG_SMP
6015 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6016 {
6017         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
6018                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6019         else {
6020                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6021                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6022         }
6023 }
6024
6025 /*
6026  * This is how migration works:
6027  *
6028  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
6029  *    stop_one_cpu().
6030  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
6031  *    off the CPU)
6032  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
6033  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6034  *    it and puts it into the right queue.
6035  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
6036  *    is done.
6037  */
6038
6039 /*
6040  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6041  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6042  * is removed from the allowed bitmask.
6043  *
6044  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6045  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6046  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6047  */
6048 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6049 {
6050         unsigned long flags;
6051         struct rq *rq;
6052         unsigned int dest_cpu;
6053         int ret = 0;
6054
6055         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6056
6057         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
6058                 goto out;
6059
6060         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
6061                 ret = -EINVAL;
6062                 goto out;
6063         }
6064
6065         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current)) {
6066                 ret = -EINVAL;
6067                 goto out;
6068         }
6069
6070         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
6071
6072         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6073         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6074                 goto out;
6075
6076         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
6077         if (p->on_rq) {
6078                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
6079                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6080                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6081                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
6082                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6083                 return 0;
6084         }
6085 out:
6086         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
6087
6088         return ret;
6089 }
6090 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6091
6092 /*
6093  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6094  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6095  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6096  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6097  *
6098  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6099  * as the task is no longer on this CPU.
6100  *
6101  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6102  */
6103 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6104 {
6105         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6106         int ret = 0;
6107
6108         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6109                 return ret;
6110
6111         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6112         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6113
6114         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6115         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6116         /* Already moved. */
6117         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6118                 goto done;
6119         /* Affinity changed (again). */
6120         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6121                 goto fail;
6122
6123         /*
6124          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6125          * placed properly.
6126          */
6127         if (p->on_rq) {
6128                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6129                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6130                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6131                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6132         }
6133 done:
6134         ret = 1;
6135 fail:
6136         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6137         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6138         return ret;
6139 }
6140
6141 /*
6142  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6143  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6144  * 'pushing' onto another runqueue.
6145  */
6146 static int migration_cpu_stop(void *data)
6147 {
6148         struct migration_arg *arg = data;
6149
6150         /*
6151          * The original target cpu might have gone down and we might
6152          * be on another cpu but it doesn't matter.
6153          */
6154         local_irq_disable();
6155         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6156         local_irq_enable();
6157         return 0;
6158 }
6159
6160 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6161
6162 /*
6163  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6164  * offline.
6165  */
6166 void idle_task_exit(void)
6167 {
6168         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6169
6170         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6171
6172         if (mm != &init_mm)
6173                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6174         mmdrop(mm);
6175 }
6176
6177 /*
6178  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6179  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6180  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6181  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6182  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6183  */
6184 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6185 {
6186         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6187
6188         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6189         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6190 }
6191
6192 /*
6193  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6194  */
6195 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6196 {
6197         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6198         rq->calc_load_active = 0;
6199 }
6200
6201 /*
6202  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6203  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6204  *
6205  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6206  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6207  * because of lock validation efforts.
6208  */
6209 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6210 {
6211         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6212         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6213         int dest_cpu;
6214
6215         /*
6216          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6217          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6218          *
6219          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6220          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6221          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6222          * done here.
6223          */
6224         rq->stop = NULL;
6225
6226         for ( ; ; ) {
6227                 /*
6228                  * There's this thread running, bail when that's the only
6229                  * remaining thread.
6230                  */
6231                 if (rq->nr_running == 1)
6232                         break;
6233
6234                 next = pick_next_task(rq);
6235                 BUG_ON(!next);
6236                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6237
6238                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6239                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6240                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6241
6242                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6243
6244                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6245         }
6246
6247         rq->stop = stop;
6248 }
6249
6250 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6251
6252 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6253
6254 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6255         {
6256                 .procname       = "sched_domain",
6257                 .mode           = 0555,
6258         },
6259         {}
6260 };
6261
6262 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6263         {
6264                 .procname       = "kernel",
6265                 .mode           = 0555,
6266                 .child          = sd_ctl_dir,
6267         },
6268         {}
6269 };
6270
6271 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6272 {
6273         struct ctl_table *entry =
6274                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6275
6276         return entry;
6277 }
6278
6279 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6280 {
6281         struct ctl_table *entry;
6282
6283         /*
6284          * In the intermediate directories, both the child directory and
6285          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6286          * will always be set. In the lowest directory the names are
6287          * static strings and all have proc handlers.
6288          */
6289         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6290                 if (entry->child)
6291                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6292                 if (entry->proc_handler == NULL)
6293                         kfree(entry->procname);
6294         }
6295
6296         kfree(*tablep);
6297         *tablep = NULL;
6298 }
6299
6300 static void
6301 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6302                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6303                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6304 {
6305         entry->procname = procname;
6306         entry->data = data;
6307         entry->maxlen = maxlen;
6308         entry->mode = mode;
6309         entry->proc_handler = proc_handler;
6310 }
6311
6312 static struct ctl_table *
6313 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6314 {
6315         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6316
6317         if (table == NULL)
6318                 return NULL;
6319
6320         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6321                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6322         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6323                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6324         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6325                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6326         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6327                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6328         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6329                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6330         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6331                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6332         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6333                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6334         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6335                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6336         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6337                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6338         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6339                 &sd->cache_nice_tries,
6340                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6341         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6342                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6343         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6344                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6345         /* &table[12] is terminator */
6346
6347         return table;
6348 }
6349
6350 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6351 {
6352         struct ctl_table *entry, *table;
6353         struct sched_domain *sd;
6354         int domain_num = 0, i;
6355         char buf[32];
6356
6357         for_each_domain(cpu, sd)
6358                 domain_num++;
6359         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6360         if (table == NULL)
6361                 return NULL;
6362
6363         i = 0;
6364         for_each_domain(cpu, sd) {
6365                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6366                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6367                 entry->mode = 0555;
6368                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6369                 entry++;
6370                 i++;
6371         }
6372         return table;
6373 }
6374
6375 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6376 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6377 {
6378         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6379         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6380         char buf[32];
6381
6382         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6383         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6384
6385         if (entry == NULL)
6386                 return;
6387
6388         for_each_possible_cpu(i) {
6389                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6390                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6391                 entry->mode = 0555;
6392                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6393                 entry++;
6394         }
6395
6396         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6397         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6398 }
6399
6400 /* may be called multiple times per register */
6401 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6402 {
6403         if (sd_sysctl_header)
6404                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6405         sd_sysctl_header = NULL;
6406         if (sd_ctl_dir[0].child)
6407                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6408 }
6409 #else
6410 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6411 {
6412 }
6413 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6414 {
6415 }
6416 #endif
6417
6418 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6419 {
6420         if (!rq->online) {
6421                 const struct sched_class *class;
6422
6423                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6424                 rq->online = 1;
6425
6426                 for_each_class(class) {
6427                         if (class->rq_online)
6428                                 class->rq_online(rq);
6429                 }
6430         }
6431 }
6432
6433 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6434 {
6435         if (rq->online) {
6436                 const struct sched_class *class;
6437
6438                 for_each_class(class) {
6439                         if (class->rq_offline)
6440                                 class->rq_offline(rq);
6441                 }
6442
6443                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6444                 rq->online = 0;
6445         }
6446 }
6447
6448 /*
6449  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6450  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6451  */
6452 static int __cpuinit
6453 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6454 {
6455         int cpu = (long)hcpu;
6456         unsigned long flags;
6457         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6458
6459         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6460
6461         case CPU_UP_PREPARE:
6462                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6463                 break;
6464
6465         case CPU_ONLINE:
6466                 /* Update our root-domain */
6467                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6468                 if (rq->rd) {
6469                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6470
6471                         set_rq_online(rq);
6472                 }
6473                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6474                 break;
6475
6476 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6477         case CPU_DYING:
6478                 sched_ttwu_pending();
6479                 /* Update our root-domain */
6480                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6481                 if (rq->rd) {
6482                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6483                         set_rq_offline(rq);
6484                 }
6485                 migrate_tasks(cpu);
6486                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6487                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6488
6489                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6490                 calc_global_load_remove(rq);
6491                 break;
6492 #endif
6493         }
6494
6495         update_max_interval();
6496
6497         return NOTIFY_OK;
6498 }
6499
6500 /*
6501  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6502  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6503  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6504  */
6505 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6506         .notifier_call = migration_call,
6507         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6508 };
6509
6510 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6511                                       unsigned long action, void *hcpu)
6512 {
6513         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6514         case CPU_STARTING:
6515         case CPU_DOWN_FAILED:
6516                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6517                 return NOTIFY_OK;
6518         default:
6519                 return NOTIFY_DONE;
6520         }
6521 }
6522
6523 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6524                                         unsigned long action, void *hcpu)
6525 {
6526         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6527         case CPU_DOWN_PREPARE:
6528                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6529                 return NOTIFY_OK;
6530         default:
6531                 return NOTIFY_DONE;
6532         }
6533 }
6534
6535 static int __init migration_init(void)
6536 {
6537         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6538         int err;
6539
6540         /* Initialize migration for the boot CPU */
6541         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6542         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6543         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6544         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6545
6546         /* Register cpu active notifiers */
6547         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6548         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6549
6550         return 0;
6551 }
6552 early_initcall(migration_init);
6553 #endif
6554
6555 #ifdef CONFIG_SMP
6556
6557 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6558
6559 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6560
6561 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6562
6563 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6564 {
6565         sched_domain_debug_enabled = 1;
6566
6567         return 0;
6568 }
6569 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6570
6571 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6572                                   struct cpumask *groupmask)
6573 {
6574         struct sched_group *group = sd->groups;
6575         char str[256];
6576
6577         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6578         cpumask_clear(groupmask);
6579
6580         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6581
6582         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6583                 printk("does not load-balance\n");
6584                 if (sd->parent)
6585                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6586                                         " has parent");
6587                 return -1;
6588         }
6589
6590         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6591
6592         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6593                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6594                                 "CPU%d\n", cpu);
6595         }
6596         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6597                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6598                                 " CPU%d\n", cpu);
6599         }
6600
6601         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6602         do {
6603                 if (!group) {
6604                         printk("\n");
6605                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6606                         break;
6607                 }
6608
6609                 if (!group->sgp->power) {
6610                         printk(KERN_CONT "\n");
6611                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6612                                         "set\n");
6613                         break;
6614                 }
6615
6616                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6617                         printk(KERN_CONT "\n");
6618                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6619                         break;
6620                 }
6621
6622                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6623                         printk(KERN_CONT "\n");
6624                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6625                         break;
6626                 }
6627
6628                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6629
6630                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6631
6632                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6633                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
6634                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6635                                 group->sgp->power);
6636                 }
6637
6638                 group = group->next;
6639         } while (group != sd->groups);
6640         printk(KERN_CONT "\n");
6641
6642         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6643                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6644
6645         if (sd->parent &&
6646             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6647                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6648                         "of domain->span\n");
6649         return 0;
6650 }
6651
6652 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6653 {
6654         int level = 0;
6655
6656         if (!sched_domain_debug_enabled)
6657                 return;
6658
6659         if (!sd) {
6660                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6661                 return;
6662         }
6663
6664         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6665
6666         for (;;) {
6667                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6668                         break;
6669                 level++;
6670                 sd = sd->parent;
6671                 if (!sd)
6672                         break;
6673         }
6674 }
6675 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6676 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6677 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6678
6679 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6680 {
6681         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6682                 return 1;
6683
6684         /* Following flags need at least 2 groups */
6685         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6686                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6687                          SD_BALANCE_FORK |
6688                          SD_BALANCE_EXEC |
6689                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6690                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6691                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6692                         return 0;
6693         }
6694
6695         /* Following flags don't use groups */
6696         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6697                 return 0;
6698
6699         return 1;
6700 }
6701
6702 static int
6703 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6704 {
6705         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6706
6707         if (sd_degenerate(parent))
6708                 return 1;
6709
6710         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6711                 return 0;
6712
6713         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6714         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6715                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6716                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6717                                 SD_BALANCE_FORK |
6718                                 SD_BALANCE_EXEC |
6719                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6720                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6721                 if (nr_node_ids == 1)
6722                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6723         }
6724         if (~cflags & pflags)
6725                 return 0;
6726
6727         return 1;
6728 }
6729
6730 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6731 {
6732         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6733
6734         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6735         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6736         free_cpumask_var(rd->online);
6737         free_cpumask_var(rd->span);
6738         kfree(rd);
6739 }
6740
6741 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6742 {
6743         struct root_domain *old_rd = NULL;
6744         unsigned long flags;
6745
6746         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6747
6748         if (rq->rd) {
6749                 old_rd = rq->rd;
6750
6751                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6752                         set_rq_offline(rq);
6753
6754                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6755
6756                 /*
6757                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6758                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6759                  * in this function:
6760                  */
6761                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6762                         old_rd = NULL;
6763         }
6764
6765         atomic_inc(&rd->refcount);
6766         rq->rd = rd;
6767
6768         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6769         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6770                 set_rq_online(rq);
6771
6772         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6773
6774         if (old_rd)
6775                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6776 }
6777
6778 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6779 {
6780         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6781
6782         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6783                 goto out;
6784         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6785                 goto free_span;
6786         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6787                 goto free_online;
6788
6789         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6790                 goto free_rto_mask;
6791         return 0;
6792
6793 free_rto_mask:
6794         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6795 free_online:
6796         free_cpumask_var(rd->online);
6797 free_span:
6798         free_cpumask_var(rd->span);
6799 out:
6800         return -ENOMEM;
6801 }
6802
6803 static void init_defrootdomain(void)
6804 {
6805         init_rootdomain(&def_root_domain);
6806
6807         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6808 }
6809
6810 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6811 {
6812         struct root_domain *rd;
6813
6814         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6815         if (!rd)
6816                 return NULL;
6817
6818         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6819                 kfree(rd);
6820                 return NULL;
6821         }
6822
6823         return rd;
6824 }
6825
6826 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
6827 {
6828         struct sched_group *tmp, *first;
6829
6830         if (!sg)
6831                 return;
6832
6833         first = sg;
6834         do {
6835                 tmp = sg->next;
6836
6837                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
6838                         kfree(sg->sgp);
6839
6840                 kfree(sg);
6841                 sg = tmp;
6842         } while (sg != first);
6843 }
6844
6845 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6846 {
6847         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6848
6849         /*
6850          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6851          * nuke them all.
6852          */
6853         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6854                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6855         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6856                 kfree(sd->groups->sgp);
6857                 kfree(sd->groups);
6858         }
6859         kfree(sd);
6860 }
6861
6862 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6863 {
6864         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6865 }
6866
6867 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6868 {
6869         for (; sd; sd = sd->parent)
6870                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6871 }
6872
6873 /*
6874  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6875  * hold the hotplug lock.
6876  */
6877 static void
6878 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6879 {
6880         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6881         struct sched_domain *tmp;
6882
6883         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6884         for (tmp = sd; tmp; ) {
6885                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6886                 if (!parent)
6887                         break;
6888
6889                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6890                         tmp->parent = parent->parent;
6891                         if (parent->parent)
6892                                 parent->parent->child = tmp;
6893                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6894                 } else
6895                         tmp = tmp->parent;
6896         }
6897
6898         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6899                 tmp = sd;
6900                 sd = sd->parent;
6901                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6902                 if (sd)
6903                         sd->child = NULL;
6904         }
6905
6906         sched_domain_debug(sd, cpu);
6907
6908         rq_attach_root(rq, rd);
6909         tmp = rq->sd;
6910         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6911         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6912 }
6913
6914 /* cpus with isolated domains */
6915 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6916
6917 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6918 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6919 {
6920         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6921         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6922         return 1;
6923 }
6924
6925 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6926
6927 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6928
6929 #ifdef CONFIG_NUMA
6930
6931 /**
6932  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6933  * @node: node whose sched_domain we're building
6934  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6935  *
6936  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6937  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6938  *
6939  * Should use nodemask_t.
6940  */
6941 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6942 {
6943         int i, n, val, min_val, best_node = -1;
6944
6945         min_val = INT_MAX;
6946
6947         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6948                 /* Start at @node */
6949                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6950
6951                 if (!nr_cpus_node(n))
6952                         continue;
6953
6954                 /* Skip already used nodes */
6955                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6956                         continue;
6957
6958                 /* Simple min distance search */
6959                 val = node_distance(node, n);
6960
6961                 if (val < min_val) {
6962                         min_val = val;
6963                         best_node = n;
6964                 }
6965         }
6966
6967         if (best_node != -1)
6968                 node_set(best_node, *used_nodes);
6969         return best_node;
6970 }
6971
6972 /**
6973  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6974  * @node: node whose cpumask we're constructing
6975  * @span: resulting cpumask
6976  *
6977  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6978  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6979  * out optimally.
6980  */
6981 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6982 {
6983         nodemask_t used_nodes;
6984         int i;
6985
6986         cpumask_clear(span);
6987         nodes_clear(used_nodes);
6988
6989         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6990         node_set(node, used_nodes);
6991
6992         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6993                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6994                 if (next_node < 0)
6995                         break;
6996                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6997         }
6998 }
6999
7000 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
7001 {
7002         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7003
7004         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
7005
7006         return sched_domains_tmpmask;
7007 }
7008
7009 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
7010 {
7011         return cpu_possible_mask;
7012 }
7013 #endif /* CONFIG_NUMA */
7014
7015 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
7016 {
7017         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
7018 }
7019
7020 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7021
7022 struct sd_data {
7023         struct sched_domain **__percpu sd;
7024         struct sched_group **__percpu sg;
7025         struct sched_group_power **__percpu sgp;
7026 };
7027
7028 struct s_data {
7029         struct sched_domain ** __percpu sd;
7030         struct root_domain      *rd;
7031 };
7032
7033 enum s_alloc {
7034         sa_rootdomain,
7035         sa_sd,
7036         sa_sd_storage,
7037         sa_none,
7038 };
7039
7040 struct sched_domain_topology_level;
7041
7042 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
7043 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
7044
7045 #define SDTL_OVERLAP    0x01
7046
7047 struct sched_domain_topology_level {
7048         sched_domain_init_f init;
7049         sched_domain_mask_f mask;
7050         int                 flags;
7051         struct sd_data      data;
7052 };
7053
7054 static int
7055 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7056 {
7057         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
7058         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7059         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
7060         struct sd_data *sdd = sd->private;
7061         struct sched_domain *child;
7062         int i;
7063
7064         cpumask_clear(covered);
7065
7066         for_each_cpu(i, span) {
7067                 struct cpumask *sg_span;
7068
7069                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7070                         continue;
7071
7072                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7073                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7074
7075                 if (!sg)
7076                         goto fail;
7077
7078                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
7079
7080                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
7081                 if (child->child) {
7082                         child = child->child;
7083                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
7084                 } else
7085                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
7086
7087                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
7088
7089                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpumask_first(sg_span));
7090                 atomic_inc(&sg->sgp->ref);
7091
7092                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sg_span))
7093                         groups = sg;
7094
7095                 if (!first)
7096                         first = sg;
7097                 if (last)
7098                         last->next = sg;
7099                 last = sg;
7100                 last->next = first;
7101         }
7102         sd->groups = groups;
7103
7104         return 0;
7105
7106 fail:
7107         free_sched_groups(first, 0);
7108
7109         return -ENOMEM;
7110 }
7111
7112 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
7113 {
7114         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
7115         struct sched_domain *child = sd->child;
7116
7117         if (child)
7118                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
7119
7120         if (sg) {
7121                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
7122                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
7123                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
7124         }
7125
7126         return cpu;
7127 }
7128
7129 /*
7130  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
7131  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7132  * and ->cpu_power to 0.
7133  *
7134  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
7135  */
7136 static int
7137 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
7138 {
7139         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7140         struct sd_data *sdd = sd->private;
7141         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
7142         struct cpumask *covered;
7143         int i;
7144
7145         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
7146         atomic_inc(&sd->groups->ref);
7147
7148         if (cpu != cpumask_first(sched_domain_span(sd)))
7149                 return 0;
7150
7151         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
7152         covered = sched_domains_tmpmask;
7153
7154         cpumask_clear(covered);
7155
7156         for_each_cpu(i, span) {
7157                 struct sched_group *sg;
7158                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
7159                 int j;
7160
7161                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7162                         continue;
7163
7164                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7165                 sg->sgp->power = 0;
7166
7167                 for_each_cpu(j, span) {
7168                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
7169                                 continue;
7170
7171                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7172                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7173                 }
7174
7175                 if (!first)
7176                         first = sg;
7177                 if (last)
7178                         last->next = sg;
7179                 last = sg;
7180         }
7181         last->next = first;
7182
7183         return 0;
7184 }