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