Merge commit 'v2.6.39-rc4' into sched/core
[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)
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         unsigned int nr_spread_over;
332
333 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
334         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
335
336         /*
337          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
338          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
339          * (like users, containers etc.)
340          *
341          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
342          * list is used during load balance.
343          */
344         int on_list;
345         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
346         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
347
348 #ifdef CONFIG_SMP
349         /*
350          * the part of load.weight contributed by tasks
351          */
352         unsigned long task_weight;
353
354         /*
355          *   h_load = weight * f(tg)
356          *
357          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
358          * this group.
359          */
360         unsigned long h_load;
361
362         /*
363          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
364          *
365          * load_stamp is the last time we updated the load average
366          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
367          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
368          */
369         u64 load_avg;
370         u64 load_period;
371         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
372
373         unsigned long load_contribution;
374 #endif
375 #endif
376 };
377
378 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
379 struct rt_rq {
380         struct rt_prio_array active;
381         unsigned long rt_nr_running;
382 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
383         struct {
384                 int curr; /* highest queued rt task prio */
385 #ifdef CONFIG_SMP
386                 int next; /* next highest */
387 #endif
388         } highest_prio;
389 #endif
390 #ifdef CONFIG_SMP
391         unsigned long rt_nr_migratory;
392         unsigned long rt_nr_total;
393         int overloaded;
394         struct plist_head pushable_tasks;
395 #endif
396         int rt_throttled;
397         u64 rt_time;
398         u64 rt_runtime;
399         /* Nests inside the rq lock: */
400         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
401
402 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
403         unsigned long rt_nr_boosted;
404
405         struct rq *rq;
406         struct list_head leaf_rt_rq_list;
407         struct task_group *tg;
408 #endif
409 };
410
411 #ifdef CONFIG_SMP
412
413 /*
414  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
415  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
416  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
417  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
418  * object.
419  *
420  */
421 struct root_domain {
422         atomic_t refcount;
423         struct rcu_head rcu;
424         cpumask_var_t span;
425         cpumask_var_t online;
426
427         /*
428          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
429          * one runnable RT task.
430          */
431         cpumask_var_t rto_mask;
432         atomic_t rto_count;
433         struct cpupri cpupri;
434 };
435
436 /*
437  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
438  * members (mimicking the global state we have today).
439  */
440 static struct root_domain def_root_domain;
441
442 #endif /* CONFIG_SMP */
443
444 /*
445  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
446  *
447  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
448  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
449  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
450  */
451 struct rq {
452         /* runqueue lock: */
453         raw_spinlock_t lock;
454
455         /*
456          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
457          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
458          */
459         unsigned long nr_running;
460         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
461         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
462         unsigned long last_load_update_tick;
463 #ifdef CONFIG_NO_HZ
464         u64 nohz_stamp;
465         unsigned char nohz_balance_kick;
466 #endif
467         unsigned int skip_clock_update;
468
469         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
470         struct load_weight load;
471         unsigned long nr_load_updates;
472         u64 nr_switches;
473
474         struct cfs_rq cfs;
475         struct rt_rq rt;
476
477 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
478         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
479         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
480 #endif
481 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
482         struct list_head leaf_rt_rq_list;
483 #endif
484
485         /*
486          * This is part of a global counter where only the total sum
487          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
488          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
489          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
490          */
491         unsigned long nr_uninterruptible;
492
493         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
494         unsigned long next_balance;
495         struct mm_struct *prev_mm;
496
497         u64 clock;
498         u64 clock_task;
499
500         atomic_t nr_iowait;
501
502 #ifdef CONFIG_SMP
503         struct root_domain *rd;
504         struct sched_domain *sd;
505
506         unsigned long cpu_power;
507
508         unsigned char idle_at_tick;
509         /* For active balancing */
510         int post_schedule;
511         int active_balance;
512         int push_cpu;
513         struct cpu_stop_work active_balance_work;
514         /* cpu of this runqueue: */
515         int cpu;
516         int online;
517
518         unsigned long avg_load_per_task;
519
520         u64 rt_avg;
521         u64 age_stamp;
522         u64 idle_stamp;
523         u64 avg_idle;
524 #endif
525
526 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
527         u64 prev_irq_time;
528 #endif
529
530         /* calc_load related fields */
531         unsigned long calc_load_update;
532         long calc_load_active;
533
534 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
535 #ifdef CONFIG_SMP
536         int hrtick_csd_pending;
537         struct call_single_data hrtick_csd;
538 #endif
539         struct hrtimer hrtick_timer;
540 #endif
541
542 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
543         /* latency stats */
544         struct sched_info rq_sched_info;
545         unsigned long long rq_cpu_time;
546         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
547
548         /* sys_sched_yield() stats */
549         unsigned int yld_count;
550
551         /* schedule() stats */
552         unsigned int sched_switch;
553         unsigned int sched_count;
554         unsigned int sched_goidle;
555
556         /* try_to_wake_up() stats */
557         unsigned int ttwu_count;
558         unsigned int ttwu_local;
559 #endif
560
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         struct task_struct *wake_list;
563 #endif
564 };
565
566 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
567
568
569 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
570
571 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
572 {
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         return rq->cpu;
575 #else
576         return 0;
577 #endif
578 }
579
580 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
581         rcu_dereference_check((p), \
582                               rcu_read_lock_held() || \
583                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
584
585 /*
586  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
587  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
588  *
589  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
590  * preempt-disabled sections.
591  */
592 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
593         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
594
595 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
596 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
597 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
598 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
599 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
600
601 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
602
603 /*
604  * Return the group to which this tasks belongs.
605  *
606  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
607  * with lockdep_is_held(&p->pi_lock) because cpu_cgroup_attach()
608  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
609  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
610  */
611 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
612 {
613         struct task_group *tg;
614         struct cgroup_subsys_state *css;
615
616         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
617                         lockdep_is_held(&p->pi_lock));
618         tg = container_of(css, struct task_group, css);
619
620         return autogroup_task_group(p, tg);
621 }
622
623 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
624 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
625 {
626 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
627         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
628         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
629 #endif
630
631 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
632         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
633         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
634 #endif
635 }
636
637 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
638
639 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
640 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
641 {
642         return NULL;
643 }
644
645 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
646
647 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
648
649 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
650 {
651         s64 delta;
652
653         if (rq->skip_clock_update)
654                 return;
655
656         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
657         rq->clock += delta;
658         update_rq_clock_task(rq, delta);
659 }
660
661 /*
662  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
663  */
664 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
665 # define const_debug __read_mostly
666 #else
667 # define const_debug static const
668 #endif
669
670 /**
671  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
672  * @cpu: the processor in question.
673  *
674  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
675  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
676  */
677 int runqueue_is_locked(int cpu)
678 {
679         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
680 }
681
682 /*
683  * Debugging: various feature bits
684  */
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         __SCHED_FEAT_##name ,
688
689 enum {
690 #include "sched_features.h"
691 };
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
697
698 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
699 #include "sched_features.h"
700         0;
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
705 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
706         #name ,
707
708 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
709 #include "sched_features.h"
710         NULL
711 };
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
716 {
717         int i;
718
719         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
720                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
721                         seq_puts(m, "NO_");
722                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
723         }
724         seq_puts(m, "\n");
725
726         return 0;
727 }
728
729 static ssize_t
730 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
731                 size_t cnt, loff_t *ppos)
732 {
733         char buf[64];
734         char *cmp;
735         int neg = 0;
736         int i;
737
738         if (cnt > 63)
739                 cnt = 63;
740
741         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
742                 return -EFAULT;
743
744         buf[cnt] = 0;
745         cmp = strstrip(buf);
746
747         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
748                 neg = 1;
749                 cmp += 3;
750         }
751
752         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
753                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
754                         if (neg)
755                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
756                         else
757                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
758                         break;
759                 }
760         }
761
762         if (!sched_feat_names[i])
763                 return -EINVAL;
764
765         *ppos += cnt;
766
767         return cnt;
768 }
769
770 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
771 {
772         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
773 }
774
775 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
776         .open           = sched_feat_open,
777         .write          = sched_feat_write,
778         .read           = seq_read,
779         .llseek         = seq_lseek,
780         .release        = single_release,
781 };
782
783 static __init int sched_init_debug(void)
784 {
785         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
786                         &sched_feat_fops);
787
788         return 0;
789 }
790 late_initcall(sched_init_debug);
791
792 #endif
793
794 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
795
796 /*
797  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
798  * Limited because this is done with IRQs disabled.
799  */
800 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
801
802 /*
803  * period over which we average the RT time consumption, measured
804  * in ms.
805  *
806  * default: 1s
807  */
808 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
809
810 /*
811  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
812  * default: 1s
813  */
814 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
815
816 static __read_mostly int scheduler_running;
817
818 /*
819  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
820  * default: 0.95s
821  */
822 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
823
824 static inline u64 global_rt_period(void)
825 {
826         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
827 }
828
829 static inline u64 global_rt_runtime(void)
830 {
831         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
832                 return RUNTIME_INF;
833
834         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
835 }
836
837 #ifndef prepare_arch_switch
838 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
839 #endif
840 #ifndef finish_arch_switch
841 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
842 #endif
843
844 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
845 {
846         return rq->curr == p;
847 }
848
849 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
850 {
851 #ifdef CONFIG_SMP
852         return p->on_cpu;
853 #else
854         return task_current(rq, p);
855 #endif
856 }
857
858 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
859 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
860 {
861 #ifdef CONFIG_SMP
862         /*
863          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
864          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
865          * here.
866          */
867         next->on_cpu = 1;
868 #endif
869 }
870
871 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
872 {
873 #ifdef CONFIG_SMP
874         /*
875          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
876          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
877          * finished.
878          */
879         smp_wmb();
880         prev->on_cpu = 0;
881 #endif
882 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
883         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
884         rq->lock.owner = current;
885 #endif
886         /*
887          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
888          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
889          * prev into current:
890          */
891         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
892
893         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 }
895
896 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
897 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
898 {
899 #ifdef CONFIG_SMP
900         /*
901          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
902          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
903          * here.
904          */
905         next->on_cpu = 1;
906 #endif
907 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
908         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
909 #else
910         raw_spin_unlock(&rq->lock);
911 #endif
912 }
913
914 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
915 {
916 #ifdef CONFIG_SMP
917         /*
918          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
919          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
920          * finished.
921          */
922         smp_wmb();
923         prev->on_cpu = 0;
924 #endif
925 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
926         local_irq_enable();
927 #endif
928 }
929 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
930
931 /*
932  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
933  */
934 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
935         __acquires(rq->lock)
936 {
937         struct rq *rq;
938
939         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
940
941         for (;;) {
942                 rq = task_rq(p);
943                 raw_spin_lock(&rq->lock);
944                 if (likely(rq == task_rq(p)))
945                         return rq;
946                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
947         }
948 }
949
950 /*
951  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
952  */
953 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
954         __acquires(p->pi_lock)
955         __acquires(rq->lock)
956 {
957         struct rq *rq;
958
959         for (;;) {
960                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
961                 rq = task_rq(p);
962                 raw_spin_lock(&rq->lock);
963                 if (likely(rq == task_rq(p)))
964                         return rq;
965                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
966                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
967         }
968 }
969
970 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
971         __releases(rq->lock)
972 {
973         raw_spin_unlock(&rq->lock);
974 }
975
976 static inline void
977 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
978         __releases(rq->lock)
979         __releases(p->pi_lock)
980 {
981         raw_spin_unlock(&rq->lock);
982         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
983 }
984
985 /*
986  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
987  */
988 static struct rq *this_rq_lock(void)
989         __acquires(rq->lock)
990 {
991         struct rq *rq;
992
993         local_irq_disable();
994         rq = this_rq();
995         raw_spin_lock(&rq->lock);
996
997         return rq;
998 }
999
1000 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1001 /*
1002  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1003  *
1004  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1005  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1006  * reschedule event.
1007  *
1008  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1009  * rq->lock.
1010  */
1011
1012 /*
1013  * Use hrtick when:
1014  *  - enabled by features
1015  *  - hrtimer is actually high res
1016  */
1017 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1018 {
1019         if (!sched_feat(HRTICK))
1020                 return 0;
1021         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1022                 return 0;
1023         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1024 }
1025
1026 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1027 {
1028         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1029                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * High-resolution timer tick.
1034  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1035  */
1036 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1037 {
1038         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1039
1040         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1041
1042         raw_spin_lock(&rq->lock);
1043         update_rq_clock(rq);
1044         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1045         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1046
1047         return HRTIMER_NORESTART;
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * called from hardirq (IPI) context
1053  */
1054 static void __hrtick_start(void *arg)
1055 {
1056         struct rq *rq = arg;
1057
1058         raw_spin_lock(&rq->lock);
1059         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1060         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1061         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Called to set the hrtick timer state.
1066  *
1067  * called with rq->lock held and irqs disabled
1068  */
1069 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1070 {
1071         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1072         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1073
1074         hrtimer_set_expires(timer, time);
1075
1076         if (rq == this_rq()) {
1077                 hrtimer_restart(timer);
1078         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1079                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1080                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1081         }
1082 }
1083
1084 static int
1085 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1086 {
1087         int cpu = (int)(long)hcpu;
1088
1089         switch (action) {
1090         case CPU_UP_CANCELED:
1091         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE:
1093         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1094         case CPU_DEAD:
1095         case CPU_DEAD_FROZEN:
1096                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1097                 return NOTIFY_OK;
1098         }
1099
1100         return NOTIFY_DONE;
1101 }
1102
1103 static __init void init_hrtick(void)
1104 {
1105         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1106 }
1107 #else
1108 /*
1109  * Called to set the hrtick timer state.
1110  *
1111  * called with rq->lock held and irqs disabled
1112  */
1113 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1114 {
1115         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1116                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1117 }
1118
1119 static inline void init_hrtick(void)
1120 {
1121 }
1122 #endif /* CONFIG_SMP */
1123
1124 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1125 {
1126 #ifdef CONFIG_SMP
1127         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1128
1129         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1130         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1131         rq->hrtick_csd.info = rq;
1132 #endif
1133
1134         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1135         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1136 }
1137 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1138 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1139 {
1140 }
1141
1142 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1143 {
1144 }
1145
1146 static inline void init_hrtick(void)
1147 {
1148 }
1149 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1150
1151 /*
1152  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1153  *
1154  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1155  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1156  * the target CPU.
1157  */
1158 #ifdef CONFIG_SMP
1159
1160 #ifndef tsk_is_polling
1161 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1162 #endif
1163
1164 static void resched_task(struct task_struct *p)
1165 {
1166         int cpu;
1167
1168         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1169
1170         if (test_tsk_need_resched(p))
1171                 return;
1172
1173         set_tsk_need_resched(p);
1174
1175         cpu = task_cpu(p);
1176         if (cpu == smp_processor_id())
1177                 return;
1178
1179         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1180         smp_mb();
1181         if (!tsk_is_polling(p))
1182                 smp_send_reschedule(cpu);
1183 }
1184
1185 static void resched_cpu(int cpu)
1186 {
1187         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1188         unsigned long flags;
1189
1190         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1191                 return;
1192         resched_task(cpu_curr(cpu));
1193         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1194 }
1195
1196 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1197 /*
1198  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1199  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1200  *
1201  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1202  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1203  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1204  */
1205 int get_nohz_timer_target(void)
1206 {
1207         int cpu = smp_processor_id();
1208         int i;
1209         struct sched_domain *sd;
1210
1211         rcu_read_lock();
1212         for_each_domain(cpu, sd) {
1213                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1214                         if (!idle_cpu(i)) {
1215                                 cpu = i;
1216                                 goto unlock;
1217                         }
1218                 }
1219         }
1220 unlock:
1221         rcu_read_unlock();
1222         return cpu;
1223 }
1224 /*
1225  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1226  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1227  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1228  * idle system the next event might even be infinite time into the
1229  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1230  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1231  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1232  * wheel for the next timer event.
1233  */
1234 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1235 {
1236         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1237
1238         if (cpu == smp_processor_id())
1239                 return;
1240
1241         /*
1242          * This is safe, as this function is called with the timer
1243          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1244          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1245          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1246          * timer into account automatically.
1247          */
1248         if (rq->curr != rq->idle)
1249                 return;
1250
1251         /*
1252          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1253          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1254          * idle task through an additional NOOP schedule()
1255          */
1256         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1257
1258         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1259         smp_mb();
1260         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1261                 smp_send_reschedule(cpu);
1262 }
1263
1264 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1265
1266 static u64 sched_avg_period(void)
1267 {
1268         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1269 }
1270
1271 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1272 {
1273         s64 period = sched_avg_period();
1274
1275         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1276                 /*
1277                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1278                  * optimising this loop into a divmod call.
1279                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1280                  */
1281                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1282                 rq->age_stamp += period;
1283                 rq->rt_avg /= 2;
1284         }
1285 }
1286
1287 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1288 {
1289         rq->rt_avg += rt_delta;
1290         sched_avg_update(rq);
1291 }
1292
1293 #else /* !CONFIG_SMP */
1294 static void resched_task(struct task_struct *p)
1295 {
1296         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1297         set_tsk_need_resched(p);
1298 }
1299
1300 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1301 {
1302 }
1303
1304 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1305 {
1306 }
1307 #endif /* CONFIG_SMP */
1308
1309 #if BITS_PER_LONG == 32
1310 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1311 #else
1312 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1313 #endif
1314
1315 #define WMULT_SHIFT     32
1316
1317 /*
1318  * Shift right and round:
1319  */
1320 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1321
1322 /*
1323  * delta *= weight / lw
1324  */
1325 static unsigned long
1326 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1327                 struct load_weight *lw)
1328 {
1329         u64 tmp;
1330
1331         if (!lw->inv_weight) {
1332                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1333                         lw->inv_weight = 1;
1334                 else
1335                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1336                                 / (lw->weight+1);
1337         }
1338
1339         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1340         /*
1341          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1342          */
1343         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1344                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1345                         WMULT_SHIFT/2);
1346         else
1347                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1348
1349         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1350 }
1351
1352 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1353 {
1354         lw->weight += inc;
1355         lw->inv_weight = 0;
1356 }
1357
1358 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1359 {
1360         lw->weight -= dec;
1361         lw->inv_weight = 0;
1362 }
1363
1364 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1365 {
1366         lw->weight = w;
1367         lw->inv_weight = 0;
1368 }
1369
1370 /*
1371  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1372  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1373  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1374  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1375  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1376  * slice expiry etc.
1377  */
1378
1379 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1380 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1381
1382 /*
1383  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1384  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1385  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1386  * that remained on nice 0.
1387  *
1388  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1389  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1390  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1391  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1392  * the relative distance between them is ~25%.)
1393  */
1394 static const int prio_to_weight[40] = {
1395  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1396  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1397  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1398  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1399  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1400  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1401  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1402  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1403 };
1404
1405 /*
1406  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1407  *
1408  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1409  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1410  * into multiplications:
1411  */
1412 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1413  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1414  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1415  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1416  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1417  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1418  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1419  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1420  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1421 };
1422
1423 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1424 enum cpuacct_stat_index {
1425         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1426         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1427
1428         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1429 };
1430
1431 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1432 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1433 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1434                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1435 #else
1436 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1437 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1438                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1439 #endif
1440
1441 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1442 {
1443         update_load_add(&rq->load, load);
1444 }
1445
1446 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1447 {
1448         update_load_sub(&rq->load, load);
1449 }
1450
1451 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1452 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1453
1454 /*
1455  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1456  * leaving it for the final time.
1457  */
1458 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1459 {
1460         struct task_group *parent, *child;
1461         int ret;
1462
1463         rcu_read_lock();
1464         parent = &root_task_group;
1465 down:
1466         ret = (*down)(parent, data);
1467         if (ret)
1468                 goto out_unlock;
1469         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1470                 parent = child;
1471                 goto down;
1472
1473 up:
1474                 continue;
1475         }
1476         ret = (*up)(parent, data);
1477         if (ret)
1478                 goto out_unlock;
1479
1480         child = parent;
1481         parent = parent->parent;
1482         if (parent)
1483                 goto up;
1484 out_unlock:
1485         rcu_read_unlock();
1486
1487         return ret;
1488 }
1489
1490 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1491 {
1492         return 0;
1493 }
1494 #endif
1495
1496 #ifdef CONFIG_SMP
1497 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1498 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1499 {
1500         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1505  * according to the scheduling class and "nice" value.
1506  *
1507  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1508  * balance conservatively.
1509  */
1510 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1511 {
1512         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1513         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1514
1515         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1516                 return total;
1517
1518         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1523  * according to the scheduling class and "nice" value.
1524  */
1525 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1526 {
1527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1528         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1529
1530         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1531                 return total;
1532
1533         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1534 }
1535
1536 static unsigned long power_of(int cpu)
1537 {
1538         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1539 }
1540
1541 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1542
1543 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1544 {
1545         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1546         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1547
1548         if (nr_running)
1549                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1550         else
1551                 rq->avg_load_per_task = 0;
1552
1553         return rq->avg_load_per_task;
1554 }
1555
1556 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1557
1558 /*
1559  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1560  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1561  * group is a fraction of its parents load.
1562  */
1563 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1564 {
1565         unsigned long load;
1566         long cpu = (long)data;
1567
1568         if (!tg->parent) {
1569                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1570         } else {
1571                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1572                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1573                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1574         }
1575
1576         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1577
1578         return 0;
1579 }
1580
1581 static void update_h_load(long cpu)
1582 {
1583         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1584 }
1585
1586 #endif
1587
1588 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1589
1590 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1591
1592 /*
1593  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1594  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1595  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1596  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1597  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1598  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1599  */
1600 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1601         __releases(this_rq->lock)
1602         __acquires(busiest->lock)
1603         __acquires(this_rq->lock)
1604 {
1605         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1606         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1607
1608         return 1;
1609 }
1610
1611 #else
1612 /*
1613  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1614  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1615  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1616  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1617  * regardless of entry order into the function.
1618  */
1619 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1620         __releases(this_rq->lock)
1621         __acquires(busiest->lock)
1622         __acquires(this_rq->lock)
1623 {
1624         int ret = 0;
1625
1626         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1627                 if (busiest < this_rq) {
1628                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1629                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1630                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1631                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1632                         ret = 1;
1633                 } else
1634                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1635                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1636         }
1637         return ret;
1638 }
1639
1640 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1641
1642 /*
1643  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1644  */
1645 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1646 {
1647         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1648                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1649                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1650                 BUG_ON(1);
1651         }
1652
1653         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1654 }
1655
1656 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1657         __releases(busiest->lock)
1658 {
1659         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1660         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1661 }
1662
1663 /*
1664  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1665  *
1666  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1667  * you need to do so manually before calling.
1668  */
1669 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1670         __acquires(rq1->lock)
1671         __acquires(rq2->lock)
1672 {
1673         BUG_ON(!irqs_disabled());
1674         if (rq1 == rq2) {
1675                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1676                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1677         } else {
1678                 if (rq1 < rq2) {
1679                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1680                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1681                 } else {
1682                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1683                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1684                 }
1685         }
1686 }
1687
1688 /*
1689  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1690  *
1691  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1692  * you need to do so manually after calling.
1693  */
1694 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1695         __releases(rq1->lock)
1696         __releases(rq2->lock)
1697 {
1698         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1699         if (rq1 != rq2)
1700                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1701         else
1702                 __release(rq2->lock);
1703 }
1704
1705 #else /* CONFIG_SMP */
1706
1707 /*
1708  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1709  *
1710  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1711  * you need to do so manually before calling.
1712  */
1713 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1714         __acquires(rq1->lock)
1715         __acquires(rq2->lock)
1716 {
1717         BUG_ON(!irqs_disabled());
1718         BUG_ON(rq1 != rq2);
1719         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1720         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1721 }
1722
1723 /*
1724  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1725  *
1726  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1727  * you need to do so manually after calling.
1728  */
1729 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1730         __releases(rq1->lock)
1731         __releases(rq2->lock)
1732 {
1733         BUG_ON(rq1 != rq2);
1734         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1735         __release(rq2->lock);
1736 }
1737
1738 #endif
1739
1740 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1741 static void update_sysctl(void);
1742 static int get_update_sysctl_factor(void);
1743 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1744
1745 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1746 {
1747         set_task_rq(p, cpu);
1748 #ifdef CONFIG_SMP
1749         /*
1750          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1751          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1752          * per-task data have been completed by this moment.
1753          */
1754         smp_wmb();
1755         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1756 #endif
1757 }
1758
1759 static const struct sched_class rt_sched_class;
1760
1761 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1762 #define for_each_class(class) \
1763    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1764
1765 #include "sched_stats.h"
1766
1767 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1768 {
1769         rq->nr_running++;
1770 }
1771
1772 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1773 {
1774         rq->nr_running--;
1775 }
1776
1777 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1778 {
1779         /*
1780          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1781          */
1782         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1783                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1784                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1785                 return;
1786         }
1787
1788         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1789         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1790 }
1791
1792 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1793 {
1794         update_rq_clock(rq);
1795         sched_info_queued(p);
1796         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1797 }
1798
1799 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1800 {
1801         update_rq_clock(rq);
1802         sched_info_dequeued(p);
1803         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1804 }
1805
1806 /*
1807  * activate_task - move a task to the runqueue.
1808  */
1809 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1810 {
1811         if (task_contributes_to_load(p))
1812                 rq->nr_uninterruptible--;
1813
1814         enqueue_task(rq, p, flags);
1815         inc_nr_running(rq);
1816 }
1817
1818 /*
1819  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1820  */
1821 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1822 {
1823         if (task_contributes_to_load(p))
1824                 rq->nr_uninterruptible++;
1825
1826         dequeue_task(rq, p, flags);
1827         dec_nr_running(rq);
1828 }
1829
1830 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1831
1832 /*
1833  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1834  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1835  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1836  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1837  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1838  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1839  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1840  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1841  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1842  */
1843 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1844 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1845
1846 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1847 static int sched_clock_irqtime;
1848
1849 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1850 {
1851         sched_clock_irqtime = 1;
1852 }
1853
1854 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1855 {
1856         sched_clock_irqtime = 0;
1857 }
1858
1859 #ifndef CONFIG_64BIT
1860 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1861
1862 static inline void irq_time_write_begin(void)
1863 {
1864         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1865         smp_wmb();
1866 }
1867
1868 static inline void irq_time_write_end(void)
1869 {
1870         smp_wmb();
1871         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1872 }
1873
1874 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1875 {
1876         u64 irq_time;
1877         unsigned seq;
1878
1879         do {
1880                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1881                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1882                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1883         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1884
1885         return irq_time;
1886 }
1887 #else /* CONFIG_64BIT */
1888 static inline void irq_time_write_begin(void)
1889 {
1890 }
1891
1892 static inline void irq_time_write_end(void)
1893 {
1894 }
1895
1896 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1897 {
1898         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1899 }
1900 #endif /* CONFIG_64BIT */
1901
1902 /*
1903  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1904  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1905  */
1906 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1907 {
1908         unsigned long flags;
1909         s64 delta;
1910         int cpu;
1911
1912         if (!sched_clock_irqtime)
1913                 return;
1914
1915         local_irq_save(flags);
1916
1917         cpu = smp_processor_id();
1918         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1919         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1920
1921         irq_time_write_begin();
1922         /*
1923          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1924          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1925          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1926          * that do not consume any time, but still wants to run.
1927          */
1928         if (hardirq_count())
1929                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1930         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1931                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1932
1933         irq_time_write_end();
1934         local_irq_restore(flags);
1935 }
1936 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1937
1938 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1939 {
1940         s64 irq_delta;
1941
1942         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1943
1944         /*
1945          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1946          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1947          * {soft,}irq region.
1948          *
1949          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1950          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1951          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1952          * monotonic.
1953          *
1954          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1955          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1956          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1957          * atomic ops.
1958          */
1959         if (irq_delta > delta)
1960                 irq_delta = delta;
1961
1962         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1963         delta -= irq_delta;
1964         rq->clock_task += delta;
1965
1966         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1967                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1968 }
1969
1970 static int irqtime_account_hi_update(void)
1971 {
1972         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1973         unsigned long flags;
1974         u64 latest_ns;
1975         int ret = 0;
1976
1977         local_irq_save(flags);
1978         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1979         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1980                 ret = 1;
1981         local_irq_restore(flags);
1982         return ret;
1983 }
1984
1985 static int irqtime_account_si_update(void)
1986 {
1987         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1988         unsigned long flags;
1989         u64 latest_ns;
1990         int ret = 0;
1991
1992         local_irq_save(flags);
1993         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
1994         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
1995                 ret = 1;
1996         local_irq_restore(flags);
1997         return ret;
1998 }
1999
2000 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2001
2002 #define sched_clock_irqtime     (0)
2003
2004 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2005 {
2006         rq->clock_task += delta;
2007 }
2008
2009 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2010
2011 #include "sched_idletask.c"
2012 #include "sched_fair.c"
2013 #include "sched_rt.c"
2014 #include "sched_autogroup.c"
2015 #include "sched_stoptask.c"
2016 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2017 # include "sched_debug.c"
2018 #endif
2019
2020 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2021 {
2022         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2023         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2024
2025         if (stop) {
2026                 /*
2027                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2028                  * userspace knows about and won't get confused about.
2029                  *
2030                  * Also, it will make PI more or less work without too
2031                  * much confusion -- but then, stop work should not
2032                  * rely on PI working anyway.
2033                  */
2034                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2035
2036                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2037         }
2038
2039         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2040
2041         if (old_stop) {
2042                 /*
2043                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2044                  * it can die in pieces.
2045                  */
2046                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2047         }
2048 }
2049
2050 /*
2051  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2052  */
2053 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2054 {
2055         return p->static_prio;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2060  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2061  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2062  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2063  * estimator recalculates.
2064  */
2065 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2066 {
2067         int prio;
2068
2069         if (task_has_rt_policy(p))
2070                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2071         else
2072                 prio = __normal_prio(p);
2073         return prio;
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2078  * taken into account by the scheduler. This value might
2079  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2080  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2081  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2082  */
2083 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2084 {
2085         p->normal_prio = normal_prio(p);
2086         /*
2087          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2088          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2089          * to the normal priority:
2090          */
2091         if (!rt_prio(p->prio))
2092                 return p->normal_prio;
2093         return p->prio;
2094 }
2095
2096 /**
2097  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2098  * @p: the task in question.
2099  */
2100 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2101 {
2102         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2103 }
2104
2105 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2106                                        const struct sched_class *prev_class,
2107                                        int oldprio)
2108 {
2109         if (prev_class != p->sched_class) {
2110                 if (prev_class->switched_from)
2111                         prev_class->switched_from(rq, p);
2112                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2113         } else if (oldprio != p->prio)
2114                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2115 }
2116
2117 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2118 {
2119         const struct sched_class *class;
2120
2121         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2122                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2123         } else {
2124                 for_each_class(class) {
2125                         if (class == rq->curr->sched_class)
2126                                 break;
2127                         if (class == p->sched_class) {
2128                                 resched_task(rq->curr);
2129                                 break;
2130                         }
2131                 }
2132         }
2133
2134         /*
2135          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2136          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2137          */
2138         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2139                 rq->skip_clock_update = 1;
2140 }
2141
2142 #ifdef CONFIG_SMP
2143 /*
2144  * Is this task likely cache-hot:
2145  */
2146 static int
2147 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2148 {
2149         s64 delta;
2150
2151         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2152                 return 0;
2153
2154         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2155                 return 0;
2156
2157         /*
2158          * Buddy candidates are cache hot:
2159          */
2160         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2161                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2162                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2163                 return 1;
2164
2165         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2166                 return 1;
2167         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2168                 return 0;
2169
2170         delta = now - p->se.exec_start;
2171
2172         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2173 }
2174
2175 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2176 {
2177 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2178         /*
2179          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2180          * ttwu() will sort out the placement.
2181          */
2182         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2183                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2184
2185 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2186         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2187                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2188 #endif
2189 #endif
2190
2191         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2192
2193         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2194                 p->se.nr_migrations++;
2195                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2196         }
2197
2198         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2199 }
2200
2201 struct migration_arg {
2202         struct task_struct *task;
2203         int dest_cpu;
2204 };
2205
2206 static int migration_cpu_stop(void *data);
2207
2208 /*
2209  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2210  *
2211  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2212  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2213  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2214  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2215  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2216  * @p has remained unscheduled the whole time.
2217  *
2218  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2219  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2220  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2221  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2222  * waiting to become inactive.
2223  */
2224 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2225 {
2226         unsigned long flags;
2227         int running, on_rq;
2228         unsigned long ncsw;
2229         struct rq *rq;
2230
2231         for (;;) {
2232                 /*
2233                  * We do the initial early heuristics without holding
2234                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2235                  * the runqueue lock when things look like they will
2236                  * work out!
2237                  */
2238                 rq = task_rq(p);
2239
2240                 /*
2241                  * If the task is actively running on another CPU
2242                  * still, just relax and busy-wait without holding
2243                  * any locks.
2244                  *
2245                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2246                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2247                  * But we don't care, since "task_running()" will
2248                  * return false if the runqueue has changed and p
2249                  * is actually now running somewhere else!
2250                  */
2251                 while (task_running(rq, p)) {
2252                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2253                                 return 0;
2254                         cpu_relax();
2255                 }
2256
2257                 /*
2258                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2259                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2260                  * just go back and repeat.
2261                  */
2262                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2263                 trace_sched_wait_task(p);
2264                 running = task_running(rq, p);
2265                 on_rq = p->on_rq;
2266                 ncsw = 0;
2267                 if (!match_state || p->state == match_state)
2268                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2269                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2270
2271                 /*
2272                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2273                  */
2274                 if (unlikely(!ncsw))
2275                         break;
2276
2277                 /*
2278                  * Was it really running after all now that we
2279                  * checked with the proper locks actually held?
2280                  *
2281                  * Oops. Go back and try again..
2282                  */
2283                 if (unlikely(running)) {
2284                         cpu_relax();
2285                         continue;
2286                 }
2287
2288                 /*
2289                  * It's not enough that it's not actively running,
2290                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2291                  * preempted!
2292                  *
2293                  * So if it was still runnable (but just not actively
2294                  * running right now), it's preempted, and we should
2295                  * yield - it could be a while.
2296                  */
2297                 if (unlikely(on_rq)) {
2298                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2299
2300                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2301                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2302                         continue;
2303                 }
2304
2305                 /*
2306                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2307                  * runnable, which means that it will never become
2308                  * running in the future either. We're all done!
2309                  */
2310                 break;
2311         }
2312
2313         return ncsw;
2314 }
2315
2316 /***
2317  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2318  * @p: the to-be-kicked thread
2319  *
2320  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2321  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2322  *
2323  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2324  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2325  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2326  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2327  * achieved as well.
2328  */
2329 void kick_process(struct task_struct *p)
2330 {
2331         int cpu;
2332
2333         preempt_disable();
2334         cpu = task_cpu(p);
2335         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2336                 smp_send_reschedule(cpu);
2337         preempt_enable();
2338 }
2339 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2340 #endif /* CONFIG_SMP */
2341
2342 #ifdef CONFIG_SMP
2343 /*
2344  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2345  */
2346 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2347 {
2348         int dest_cpu;
2349         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2350
2351         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2352         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2353                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2354                         return dest_cpu;
2355
2356         /* Any allowed, online CPU? */
2357         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2358         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2359                 return dest_cpu;
2360
2361         /* No more Mr. Nice Guy. */
2362         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2363         /*
2364          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2365          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2366          * leave kernel.
2367          */
2368         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2369                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2370                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2371         }
2372
2373         return dest_cpu;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2378  */
2379 static inline
2380 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2381 {
2382         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2383
2384         /*
2385          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2386          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2387          * cpu.
2388          *
2389          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2390          *
2391          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2392          *   not worry about this generic constraint ]
2393          */
2394         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2395                      !cpu_online(cpu)))
2396                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2397
2398         return cpu;
2399 }
2400
2401 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2402 {
2403         s64 diff = sample - *avg;
2404         *avg += diff >> 3;
2405 }
2406 #endif
2407
2408 static void
2409 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2410 {
2411 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2412         struct rq *rq = this_rq();
2413
2414 #ifdef CONFIG_SMP
2415         int this_cpu = smp_processor_id();
2416
2417         if (cpu == this_cpu) {
2418                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2419                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2420         } else {
2421                 struct sched_domain *sd;
2422
2423                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2424                 rcu_read_lock();
2425                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2426                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2427                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2428                                 break;
2429                         }
2430                 }
2431                 rcu_read_unlock();
2432         }
2433 #endif /* CONFIG_SMP */
2434
2435         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2436         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2437
2438         if (wake_flags & WF_SYNC)
2439                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2440
2441         if (cpu != task_cpu(p))
2442                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2443
2444 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2445 }
2446
2447 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2448 {
2449         activate_task(rq, p, en_flags);
2450         p->on_rq = 1;
2451
2452         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2453         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2454                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2459  */
2460 static void
2461 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2462 {
2463         trace_sched_wakeup(p, true);
2464         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2465
2466         p->state = TASK_RUNNING;
2467 #ifdef CONFIG_SMP
2468         if (p->sched_class->task_woken)
2469                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2470
2471         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2472                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2473                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2474
2475                 if (delta > max)
2476                         rq->avg_idle = max;
2477                 else
2478                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2479                 rq->idle_stamp = 0;
2480         }
2481 #endif
2482 }
2483
2484 static void
2485 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2486 {
2487 #ifdef CONFIG_SMP
2488         if (p->sched_contributes_to_load)
2489                 rq->nr_uninterruptible--;
2490 #endif
2491
2492         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2493         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2498  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2499  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2500  * the task is still ->on_rq.
2501  */
2502 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2503 {
2504         struct rq *rq;
2505         int ret = 0;
2506
2507         rq = __task_rq_lock(p);
2508         if (p->on_rq) {
2509                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2510                 ret = 1;
2511         }
2512         __task_rq_unlock(rq);
2513
2514         return ret;
2515 }
2516
2517 #ifdef CONFIG_SMP
2518 static void sched_ttwu_pending(void)
2519 {
2520         struct rq *rq = this_rq();
2521         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2522
2523         if (!list)
2524                 return;
2525
2526         raw_spin_lock(&rq->lock);
2527
2528         while (list) {
2529                 struct task_struct *p = list;
2530                 list = list->wake_entry;
2531                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2532         }
2533
2534         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2535 }
2536
2537 void scheduler_ipi(void)
2538 {
2539         sched_ttwu_pending();
2540 }
2541
2542 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2543 {
2544         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2545         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2546
2547         for (;;) {
2548                 struct task_struct *old = next;
2549
2550                 p->wake_entry = next;
2551                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2552                 if (next == old)
2553                         break;
2554         }
2555
2556         if (!next)
2557                 smp_send_reschedule(cpu);
2558 }
2559 #endif
2560
2561 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2562 {
2563         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2564
2565 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_SCHED_TTWU_QUEUE)
2566         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2567                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2568                 return;
2569         }
2570 #endif
2571
2572         raw_spin_lock(&rq->lock);
2573         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2574         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2575 }
2576
2577 /**
2578  * try_to_wake_up - wake up a thread
2579  * @p: the thread to be awakened
2580  * @state: the mask of task states that can be woken
2581  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2582  *
2583  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2584  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2585  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2586  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2587  * runnable without the overhead of this.
2588  *
2589  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2590  * or @state didn't match @p's state.
2591  */
2592 static int
2593 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2594 {
2595         unsigned long flags;
2596         int cpu, success = 0;
2597
2598         smp_wmb();
2599         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2600         if (!(p->state & state))
2601                 goto out;
2602
2603         success = 1; /* we're going to change ->state */
2604         cpu = task_cpu(p);
2605
2606         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2607                 goto stat;
2608
2609 #ifdef CONFIG_SMP
2610         /*
2611          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2612          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2613          */
2614         while (p->on_cpu) {
2615 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2616                 /*
2617                  * If called from interrupt context we could have landed in the
2618                  * middle of schedule(), in this case we should take care not
2619                  * to spin on ->on_cpu if p is current, since that would
2620                  * deadlock.
2621                  */
2622                 if (p == current) {
2623                         ttwu_queue(p, cpu);
2624                         goto stat;
2625                 }
2626 #endif
2627                 cpu_relax();
2628         }
2629         /*
2630          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2631          */
2632         smp_rmb();
2633
2634         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2635         p->state = TASK_WAKING;
2636
2637         if (p->sched_class->task_waking)
2638                 p->sched_class->task_waking(p);
2639
2640         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2641         if (task_cpu(p) != cpu)
2642                 set_task_cpu(p, cpu);
2643 #endif /* CONFIG_SMP */
2644
2645         ttwu_queue(p, cpu);
2646 stat:
2647         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2648 out:
2649         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2650
2651         return success;
2652 }
2653
2654 /**
2655  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2656  * @p: the thread to be awakened
2657  *
2658  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2659  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2660  * the current task.
2661  */
2662 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2663 {
2664         struct rq *rq = task_rq(p);
2665
2666         BUG_ON(rq != this_rq());
2667         BUG_ON(p == current);
2668         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2669
2670         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2671                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2672                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2673                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2674         }
2675
2676         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2677                 goto out;
2678
2679         if (!p->on_rq)
2680                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2681
2682         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2683         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2684 out:
2685         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2686 }
2687
2688 /**
2689  * wake_up_process - Wake up a specific process
2690  * @p: The process to be woken up.
2691  *
2692  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2693  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2694  * running.
2695  *
2696  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2697  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2698  */
2699 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2700 {
2701         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2704
2705 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2706 {
2707         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2708 }
2709
2710 /*
2711  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2712  * p is forked by current.
2713  *
2714  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2715  */
2716 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2717 {
2718         p->on_rq                        = 0;
2719
2720         p->se.on_rq                     = 0;
2721         p->se.exec_start                = 0;
2722         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2723         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2724         p->se.nr_migrations             = 0;
2725         p->se.vruntime                  = 0;
2726         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2727
2728 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2729         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2730 #endif
2731
2732         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2733
2734 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2735         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2736 #endif
2737 }
2738
2739 /*
2740  * fork()/clone()-time setup:
2741  */
2742 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2743 {
2744         unsigned long flags;
2745         int cpu = get_cpu();
2746
2747         __sched_fork(p);
2748         /*
2749          * We mark the process as running here. This guarantees that
2750          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2751          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2752          */
2753         p->state = TASK_RUNNING;
2754
2755         /*
2756          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2757          */
2758         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2759                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2760                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2761                         p->normal_prio = p->static_prio;
2762                 }
2763
2764                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2765                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2766                         p->normal_prio = p->static_prio;
2767                         set_load_weight(p);
2768                 }
2769
2770                 /*
2771                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2772                  * fulfilled its duty:
2773                  */
2774                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2775         }
2776
2777         /*
2778          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2779          */
2780         p->prio = current->normal_prio;
2781
2782         if (!rt_prio(p->prio))
2783                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2784
2785         if (p->sched_class->task_fork)
2786                 p->sched_class->task_fork(p);
2787
2788         /*
2789          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2790          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2791          * is ran before sched_fork().
2792          *
2793          * Silence PROVE_RCU.
2794          */
2795         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2796         set_task_cpu(p, cpu);
2797         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2798
2799 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2800         if (likely(sched_info_on()))
2801                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2802 #endif
2803 #if defined(CONFIG_SMP)
2804         p->on_cpu = 0;
2805 #endif
2806 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2807         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2808         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2809 #endif
2810 #ifdef CONFIG_SMP
2811         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2812 #endif
2813
2814         put_cpu();
2815 }
2816
2817 /*
2818  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2819  *
2820  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2821  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2822  * on the runqueue and wakes it.
2823  */
2824 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2825 {
2826         unsigned long flags;
2827         struct rq *rq;
2828
2829         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2830 #ifdef CONFIG_SMP
2831         /*
2832          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2833          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2834          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2835          */
2836         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2837 #endif
2838
2839         rq = __task_rq_lock(p);
2840         activate_task(rq, p, 0);
2841         p->on_rq = 1;
2842         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2843         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2844 #ifdef CONFIG_SMP
2845         if (p->sched_class->task_woken)
2846                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2847 #endif
2848         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2849 }
2850
2851 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2852
2853 /**
2854  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2855  * @notifier: notifier struct to register
2856  */
2857 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2858 {
2859         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2860 }
2861 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2862
2863 /**
2864  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2865  * @notifier: notifier struct to unregister
2866  *
2867  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2868  */
2869 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2870 {
2871         hlist_del(&notifier->link);
2872 }
2873 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2874
2875 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2876 {
2877         struct preempt_notifier *notifier;
2878         struct hlist_node *node;
2879
2880         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2881                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2882 }
2883
2884 static void
2885 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2886                                  struct task_struct *next)
2887 {
2888         struct preempt_notifier *notifier;
2889         struct hlist_node *node;
2890
2891         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2892                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2893 }
2894
2895 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2896
2897 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2898 {
2899 }
2900
2901 static void
2902 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2903                                  struct task_struct *next)
2904 {
2905 }
2906
2907 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2908
2909 /**
2910  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2911  * @rq: the runqueue preparing to switch
2912  * @prev: the current task that is being switched out
2913  * @next: the task we are going to switch to.
2914  *
2915  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2916  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2917  * switch.
2918  *
2919  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2920  * hooks.
2921  */
2922 static inline void
2923 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2924                     struct task_struct *next)
2925 {
2926         sched_info_switch(prev, next);
2927         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2928         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2929         prepare_lock_switch(rq, next);
2930         prepare_arch_switch(next);
2931         trace_sched_switch(prev, next);
2932 }
2933
2934 /**
2935  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2936  * @rq: runqueue associated with task-switch
2937  * @prev: the thread we just switched away from.
2938  *
2939  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2940  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2941  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2942  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2943  *
2944  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2945  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2946  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2947  * details.)
2948  */
2949 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2950         __releases(rq->lock)
2951 {
2952         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2953         long prev_state;
2954
2955         rq->prev_mm = NULL;
2956
2957         /*
2958          * A task struct has one reference for the use as "current".
2959          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2960          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2961          * the scheduled task must drop that reference.
2962          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2963          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2964          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2965          * be dropped twice.
2966          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2967          */
2968         prev_state = prev->state;
2969         finish_arch_switch(prev);
2970 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2971         local_irq_disable();
2972 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2973         perf_event_task_sched_in(current);
2974 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2975         local_irq_enable();
2976 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2977         finish_lock_switch(rq, prev);
2978
2979         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2980         if (mm)
2981                 mmdrop(mm);
2982         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2983                 /*
2984                  * Remove function-return probe instances associated with this
2985                  * task and put them back on the free list.
2986                  */
2987                 kprobe_flush_task(prev);
2988                 put_task_struct(prev);
2989         }
2990 }
2991
2992 #ifdef CONFIG_SMP
2993
2994 /* assumes rq->lock is held */
2995 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2996 {
2997         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2998                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2999 }
3000
3001 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3002 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3003 {
3004         if (rq->post_schedule) {
3005                 unsigned long flags;
3006
3007                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3008                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3009                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3010                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3011
3012                 rq->post_schedule = 0;
3013         }
3014 }
3015
3016 #else
3017
3018 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3019 {
3020 }
3021
3022 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3023 {
3024 }
3025
3026 #endif
3027
3028 /**
3029  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3030  * @prev: the thread we just switched away from.
3031  */
3032 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3033         __releases(rq->lock)
3034 {
3035         struct rq *rq = this_rq();
3036
3037         finish_task_switch(rq, prev);
3038
3039         /*
3040          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3041          * task_switch?
3042          */
3043         post_schedule(rq);
3044
3045 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3046         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3047         preempt_enable();
3048 #endif
3049         if (current->set_child_tid)
3050                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3051 }
3052
3053 /*
3054  * context_switch - switch to the new MM and the new
3055  * thread's register state.
3056  */
3057 static inline void
3058 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3059                struct task_struct *next)
3060 {
3061         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3062
3063         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3064
3065         mm = next->mm;
3066         oldmm = prev->active_mm;
3067         /*
3068          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3069          * combine the page table reload and the switch backend into
3070          * one hypercall.
3071          */
3072         arch_start_context_switch(prev);
3073
3074         if (!mm) {
3075                 next->active_mm = oldmm;
3076                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3077                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3078         } else
3079                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3080
3081         if (!prev->mm) {
3082                 prev->active_mm = NULL;
3083                 rq->prev_mm = oldmm;
3084         }
3085         /*
3086          * Since the runqueue lock will be released by the next
3087          * task (which is an invalid locking op but in the case
3088          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3089          * do an early lockdep release here:
3090          */
3091 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3092         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3093 #endif
3094
3095         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3096         switch_to(prev, next, prev);
3097
3098         barrier();
3099         /*
3100          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3101          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3102          * frame will be invalid.
3103          */
3104         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3105 }
3106
3107 /*
3108  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3109  *
3110  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3111  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3112  * number of context switches performed since bootup.
3113  */
3114 unsigned long nr_running(void)
3115 {
3116         unsigned long i, sum = 0;
3117
3118         for_each_online_cpu(i)
3119                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3120
3121         return sum;
3122 }
3123
3124 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3125 {
3126         unsigned long i, sum = 0;
3127
3128         for_each_possible_cpu(i)
3129                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3130
3131         /*
3132          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3133          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3134          */
3135         if (unlikely((long)sum < 0))
3136                 sum = 0;
3137
3138         return sum;
3139 }
3140
3141 unsigned long long nr_context_switches(void)
3142 {
3143         int i;
3144         unsigned long long sum = 0;
3145
3146         for_each_possible_cpu(i)
3147                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3148
3149         return sum;
3150 }
3151
3152 unsigned long nr_iowait(void)
3153 {
3154         unsigned long i, sum = 0;
3155
3156         for_each_possible_cpu(i)
3157                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3158
3159         return sum;
3160 }
3161
3162 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3163 {
3164         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3165         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3166 }
3167
3168 unsigned long this_cpu_load(void)
3169 {
3170         struct rq *this = this_rq();
3171         return this->cpu_load[0];
3172 }
3173
3174
3175 /* Variables and functions for calc_load */
3176 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3177 static unsigned long calc_load_update;
3178 unsigned long avenrun[3];
3179 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3180
3181 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3182 {
3183         long nr_active, delta = 0;
3184
3185         nr_active = this_rq->nr_running;
3186         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3187
3188         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3189                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3190                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3191         }
3192
3193         return delta;
3194 }
3195
3196 static unsigned long
3197 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3198 {
3199         load *= exp;
3200         load += active * (FIXED_1 - exp);
3201         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3202         return load >> FSHIFT;
3203 }
3204
3205 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3206 /*
3207  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3208  *
3209  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3210  */
3211 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3212
3213 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3214 {
3215         long delta;
3216
3217         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3218         if (delta)
3219                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3220 }
3221
3222 static long calc_load_fold_idle(void)
3223 {
3224         long delta = 0;
3225
3226         /*
3227          * Its got a race, we don't care...
3228          */
3229         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3230                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3231
3232         return delta;
3233 }
3234
3235 /**
3236  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3237  *
3238  * @x:         base of the power
3239  * @frac_bits: fractional bits of @x
3240  * @n:         power to raise @x to.
3241  *
3242  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3243  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3244  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3245  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3246  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3247  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3248  * vector.
3249  */
3250 static unsigned long
3251 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3252 {
3253         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3254
3255         if (n) for (;;) {
3256                 if (n & 1) {
3257                         result *= x;
3258                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3259                         result >>= frac_bits;
3260                 }
3261                 n >>= 1;
3262                 if (!n)
3263                         break;
3264                 x *= x;
3265                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3266                 x >>= frac_bits;
3267         }
3268
3269         return result;
3270 }
3271
3272 /*
3273  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3274  *
3275  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3276  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3277  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3278  *
3279  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3280  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3281  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3282  *
3283  *  ...
3284  *
3285  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3286  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3287  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3288  *
3289  * [1] application of the geometric series:
3290  *
3291  *              n         1 - x^(n+1)
3292  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3293  *             i=0          1 - x
3294  */
3295 static unsigned long
3296 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3297             unsigned long active, unsigned int n)
3298 {
3299
3300         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3301 }
3302
3303 /*
3304  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3305  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3306  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3307  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3308  *
3309  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3310  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3311  */
3312 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3313 {
3314         long delta, active, n;
3315
3316         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3317                 return;
3318
3319         /*
3320          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3321          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3322          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3323          * due to NO_HZ.
3324          */
3325         delta = calc_load_fold_idle();
3326         if (delta)
3327                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3328
3329         /*
3330          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3331          */
3332         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3333                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3334
3335                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3336                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3337
3338                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3339                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3340                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3341
3342                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3343         }
3344
3345         /*
3346          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3347          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3348          * which comes after this will take care of that.
3349          *
3350          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3351          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3352          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3353          * pick up the final one.
3354          */
3355 }
3356 #else
3357 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3358 {
3359 }
3360
3361 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3362 {
3363         return 0;
3364 }
3365
3366 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3367 {
3368 }
3369 #endif
3370
3371 /**
3372  * get_avenrun - get the load average array
3373  * @loads:      pointer to dest load array
3374  * @offset:     offset to add
3375  * @shift:      shift count to shift the result left
3376  *
3377  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3378  */
3379 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3380 {
3381         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3382         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3383         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3384 }
3385
3386 /*
3387  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3388  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3389  */
3390 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3391 {
3392         long active;
3393
3394         calc_global_nohz(ticks);
3395
3396         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3397                 return;
3398
3399         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3400         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3401
3402         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3403         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3404         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3405
3406         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3407 }
3408
3409 /*
3410  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3411  * active count.
3412  */
3413 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3414 {
3415         long delta;
3416
3417         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3418                 return;
3419
3420         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3421         delta += calc_load_fold_idle();
3422         if (delta)
3423                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3424
3425         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3426 }
3427
3428 /*
3429  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3430  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3431  *
3432  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3433  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3434  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3435  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3436  *
3437  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3438  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3439  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3440  *
3441  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3442  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3443  * particular idx is approximated to be zero.
3444  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3445  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3446  * based on 128 point scale.
3447  * Example:
3448  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3449  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3450  *
3451  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3452  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3453  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3454  */
3455 #define DEGRADE_SHIFT           7
3456 static const unsigned char
3457                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3458 static const unsigned char
3459                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3460                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3461                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3462                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3463                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3464                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3465
3466 /*
3467  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3468  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3469  * adding any new load.
3470  */
3471 static unsigned long
3472 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3473 {
3474         int j = 0;
3475
3476         if (!missed_updates)
3477                 return load;
3478
3479         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3480                 return 0;
3481
3482         if (idx == 1)
3483                 return load >> missed_updates;
3484
3485         while (missed_updates) {
3486                 if (missed_updates % 2)
3487                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3488
3489                 missed_updates >>= 1;
3490                 j++;
3491         }
3492         return load;
3493 }
3494
3495 /*
3496  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3497  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3498  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3499  */
3500 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3501 {
3502         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3503         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3504         unsigned long pending_updates;
3505         int i, scale;
3506
3507         this_rq->nr_load_updates++;
3508
3509         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3510         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3511                 return;
3512
3513         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3514         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3515
3516         /* Update our load: */
3517         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3518         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3519                 unsigned long old_load, new_load;
3520
3521                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3522
3523                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3524                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3525                 new_load = this_load;
3526                 /*
3527                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3528                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3529                  * example.
3530                  */
3531                 if (new_load > old_load)
3532                         new_load += scale - 1;
3533
3534                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3535         }
3536
3537         sched_avg_update(this_rq);
3538 }
3539
3540 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3541 {
3542         update_cpu_load(this_rq);
3543
3544         calc_load_account_active(this_rq);
3545 }
3546
3547 #ifdef CONFIG_SMP
3548
3549 /*
3550  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3551  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3552  */
3553 void sched_exec(void)
3554 {
3555         struct task_struct *p = current;
3556         unsigned long flags;
3557         int dest_cpu;
3558
3559         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3560         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3561         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3562                 goto unlock;
3563
3564         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3565                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3566
3567                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3568                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3569                 return;
3570         }
3571 unlock:
3572         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3573 }
3574
3575 #endif
3576
3577 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3578
3579 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3580
3581 /*
3582  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3583  * @p in case that task is currently running.
3584  *
3585  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3586  */
3587 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3588 {
3589         u64 ns = 0;
3590
3591         if (task_current(rq, p)) {
3592                 update_rq_clock(rq);
3593                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3594                 if ((s64)ns < 0)
3595                         ns = 0;
3596         }
3597
3598         return ns;
3599 }
3600
3601 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3602 {
3603         unsigned long flags;
3604         struct rq *rq;
3605         u64 ns = 0;
3606
3607         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3608         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3609         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3610
3611         return ns;
3612 }
3613
3614 /*
3615  * Return accounted runtime for the task.
3616  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3617  * pending runtime that have not been accounted yet.
3618  */
3619 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3620 {
3621         unsigned long flags;
3622         struct rq *rq;
3623         u64 ns = 0;
3624
3625         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3626         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3627         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3628
3629         return ns;
3630 }
3631
3632 /*
3633  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3634  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3635  * pending runtime that have not been accounted yet.
3636  *
3637  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3638  * so the return value not includes other pending runtime that other
3639  * running tasks might have.
3640  */
3641 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3642 {
3643         struct task_cputime totals;
3644         unsigned long flags;
3645         struct rq *rq;
3646         u64 ns;
3647
3648         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3649         thread_group_cputime(p, &totals);
3650         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3651         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3652
3653         return ns;
3654 }
3655
3656 /*
3657  * Account user cpu time to a process.
3658  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3659  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3660  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3661  */
3662 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3663                        cputime_t cputime_scaled)
3664 {
3665         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3666         cputime64_t tmp;
3667
3668         /* Add user time to process. */
3669         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3670         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3671         account_group_user_time(p, cputime);
3672
3673         /* Add user time to cpustat. */
3674         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3675         if (TASK_NICE(p) > 0)
3676                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3677         else
3678                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3679
3680         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3681         /* Account for user time used */
3682         acct_update_integrals(p);
3683 }
3684
3685 /*
3686  * Account guest cpu time to a process.
3687  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3688  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3689  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3690  */
3691 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3692                                cputime_t cputime_scaled)
3693 {
3694         cputime64_t tmp;
3695         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3696
3697         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3698
3699         /* Add guest time to process. */
3700         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3701         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3702         account_group_user_time(p, cputime);
3703         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3704
3705         /* Add guest time to cpustat. */
3706         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3707                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3708                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3709         } else {
3710                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3711                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3712         }
3713 }
3714
3715 /*
3716  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3717  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3718  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3719  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3720  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3721  */
3722 static inline
3723 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3724                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3725 {
3726         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3727
3728         /* Add system time to process. */
3729         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3730         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3731         account_group_system_time(p, cputime);
3732
3733         /* Add system time to cpustat. */
3734         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3735         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3736
3737         /* Account for system time used */
3738         acct_update_integrals(p);
3739 }
3740
3741 /*
3742  * Account system cpu time to a process.
3743  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3744  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3745  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3746  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3747  */
3748 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3749                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3750 {
3751         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3752         cputime64_t *target_cputime64;
3753
3754         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3755                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3756                 return;
3757         }
3758
3759         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3760                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3761         else if (in_serving_softirq())
3762                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3763         else
3764                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3765
3766         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3767 }
3768
3769 /*
3770  * Account for involuntary wait time.
3771  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3772  */
3773 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3774 {
3775         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3776         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3777
3778         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3779 }
3780
3781 /*
3782  * Account for idle time.
3783  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3784  */
3785 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3786 {
3787         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3788         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3789         struct rq *rq = this_rq();
3790
3791         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3792                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3793         else
3794                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3795 }
3796
3797 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3798
3799 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3800 /*
3801  * Account a tick to a process and cpustat
3802  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3803  * @user_tick: is the tick from userspace
3804  * @rq: the pointer to rq
3805  *
3806  * Tick demultiplexing follows the order
3807  * - pending hardirq update
3808  * - pending softirq update
3809  * - user_time
3810  * - idle_time
3811  * - system time
3812  *   - check for guest_time
3813  *   - else account as system_time
3814  *
3815  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3816  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3817  * opportunity to update it solely in system time.
3818  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3819  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3820  */
3821 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3822                                                 struct rq *rq)
3823 {
3824         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3825         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3826         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3827
3828         if (irqtime_account_hi_update()) {
3829                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3830         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3831                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3832         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3833                 /*
3834                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3835                  * So, we have to handle it separately here.
3836                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3837                  */
3838                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3839                                         &cpustat->softirq);
3840         } else if (user_tick) {
3841                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3842         } else if (p == rq->idle) {
3843                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3844         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3845                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3846         } else {
3847                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3848                                         &cpustat->system);
3849         }
3850 }
3851
3852 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3853 {
3854         int i;
3855         struct rq *rq = this_rq();
3856
3857         for (i = 0; i < ticks; i++)
3858                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3859 }
3860 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3861 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3862 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3863                                                 struct rq *rq) {}
3864 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3865
3866 /*
3867  * Account a single tick of cpu time.
3868  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3869  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3870  */
3871 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3872 {
3873         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3874         struct rq *rq = this_rq();
3875
3876         if (sched_clock_irqtime) {
3877                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3878                 return;
3879         }
3880
3881         if (user_tick)
3882                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3883         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3884                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3885                                     one_jiffy_scaled);
3886         else
3887                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3888 }
3889
3890 /*
3891  * Account multiple ticks of steal time.
3892  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3893  * @ticks: number of stolen ticks
3894  */
3895 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3896 {
3897         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3898 }
3899
3900 /*
3901  * Account multiple ticks of idle time.
3902  * @ticks: number of stolen ticks
3903  */
3904 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3905 {
3906
3907         if (sched_clock_irqtime) {
3908                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3909                 return;
3910         }
3911
3912         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3913 }
3914
3915 #endif
3916
3917 /*
3918  * Use precise platform statistics if available:
3919  */
3920 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3921 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3922 {
3923         *ut = p->utime;
3924         *st = p->stime;
3925 }
3926
3927 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3928 {
3929         struct task_cputime cputime;
3930
3931         thread_group_cputime(p, &cputime);
3932
3933         *ut = cputime.utime;
3934         *st = cputime.stime;
3935 }
3936 #else
3937
3938 #ifndef nsecs_to_cputime
3939 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3940 #endif
3941
3942 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3943 {
3944         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3945
3946         /*
3947          * Use CFS's precise accounting:
3948          */
3949         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3950
3951         if (total) {
3952                 u64 temp = rtime;
3953
3954                 temp *= utime;
3955                 do_div(temp, total);
3956                 utime = (cputime_t)temp;
3957         } else
3958                 utime = rtime;
3959
3960         /*
3961          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3962          */
3963         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3964         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3965
3966         *ut = p->prev_utime;
3967         *st = p->prev_stime;
3968 }
3969
3970 /*
3971  * Must be called with siglock held.
3972  */
3973 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3974 {
3975         struct signal_struct *sig = p->signal;
3976         struct task_cputime cputime;
3977         cputime_t rtime, utime, total;
3978
3979         thread_group_cputime(p, &cputime);
3980
3981         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3982         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3983
3984         if (total) {
3985                 u64 temp = rtime;
3986
3987                 temp *= cputime.utime;
3988                 do_div(temp, total);
3989                 utime = (cputime_t)temp;
3990         } else
3991                 utime = rtime;
3992
3993         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3994         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3995                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3996
3997         *ut = sig->prev_utime;
3998         *st = sig->prev_stime;
3999 }
4000 #endif
4001
4002 /*
4003  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4004  * We call it with interrupts disabled.
4005  *
4006  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4007  * timeslices.
4008  */
4009 void scheduler_tick(void)
4010 {
4011         int cpu = smp_processor_id();
4012         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4013         struct task_struct *curr = rq->curr;
4014
4015         sched_clock_tick();
4016
4017         raw_spin_lock(&rq->lock);
4018         update_rq_clock(rq);
4019         update_cpu_load_active(rq);
4020         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4021         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4022
4023         perf_event_task_tick();
4024
4025 #ifdef CONFIG_SMP
4026         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4027         trigger_load_balance(rq, cpu);
4028 #endif
4029 }
4030
4031 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4032 {
4033         if (in_lock_functions(addr)) {
4034                 addr = CALLER_ADDR2;
4035                 if (in_lock_functions(addr))
4036                         addr = CALLER_ADDR3;
4037         }
4038         return addr;
4039 }
4040
4041 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4042                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4043
4044 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4045 {
4046 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4047         /*
4048          * Underflow?
4049          */
4050         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4051                 return;
4052 #endif
4053         preempt_count() += val;
4054 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4055         /*
4056          * Spinlock count overflowing soon?
4057          */
4058         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4059                                 PREEMPT_MASK - 10);
4060 #endif
4061         if (preempt_count() == val)
4062                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4063 }
4064 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4065
4066 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4067 {
4068 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4069         /*
4070          * Underflow?
4071          */
4072         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4073                 return;
4074         /*
4075          * Is the spinlock portion underflowing?
4076          */
4077         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4078                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4079                 return;
4080 #endif
4081
4082         if (preempt_count() == val)
4083                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4084         preempt_count() -= val;
4085 }
4086 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4087
4088 #endif
4089
4090 /*
4091  * Print scheduling while atomic bug:
4092  */
4093 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4094 {
4095         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4096
4097         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4098                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4099
4100         debug_show_held_locks(prev);
4101         print_modules();
4102         if (irqs_disabled())
4103                 print_irqtrace_events(prev);
4104
4105         if (regs)
4106                 show_regs(regs);
4107         else
4108                 dump_stack();
4109 }
4110
4111 /*
4112  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4113  */
4114 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4115 {
4116         /*
4117          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4118          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4119          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4120          */
4121         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4122                 __schedule_bug(prev);
4123
4124         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4125
4126         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4127 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4128         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4129                 schedstat_inc(this_rq(), rq_sched_info.bkl_count);
4130                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4131         }
4132 #endif
4133 }
4134
4135 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4136 {
4137         if (prev->on_rq)
4138                 update_rq_clock(rq);
4139         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4140 }
4141
4142 /*
4143  * Pick up the highest-prio task:
4144  */
4145 static inline struct task_struct *
4146 pick_next_task(struct rq *rq)
4147 {
4148         const struct sched_class *class;
4149         struct task_struct *p;
4150
4151         /*
4152          * Optimization: we know that if all tasks are in
4153          * the fair class we can call that function directly:
4154          */
4155         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4156                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4157                 if (likely(p))
4158                         return p;
4159         }
4160
4161         for_each_class(class) {
4162                 p = class->pick_next_task(rq);
4163                 if (p)
4164                         return p;
4165         }
4166
4167         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4168 }
4169
4170 /*
4171  * schedule() is the main scheduler function.
4172  */
4173 asmlinkage void __sched schedule(void)
4174 {
4175         struct task_struct *prev, *next;
4176         unsigned long *switch_count;
4177         struct rq *rq;
4178         int cpu;
4179
4180 need_resched:
4181         preempt_disable();
4182         cpu = smp_processor_id();
4183         rq = cpu_rq(cpu);
4184         rcu_note_context_switch(cpu);
4185         prev = rq->curr;
4186
4187         schedule_debug(prev);
4188
4189         if (sched_feat(HRTICK))
4190                 hrtick_clear(rq);
4191
4192         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4193
4194         switch_count = &prev->nivcsw;
4195         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4196                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4197                         prev->state = TASK_RUNNING;
4198                 } else {
4199                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4200                         prev->on_rq = 0;
4201
4202                         /*
4203                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4204                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4205                          * concurrency.
4206                          */
4207                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4208                                 struct task_struct *to_wakeup;
4209
4210                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4211                                 if (to_wakeup)
4212                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4213                         }
4214
4215                         /*
4216                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4217                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4218                          */
4219                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4220                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4221                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4222                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4223                         }
4224                 }
4225                 switch_count = &prev->nvcsw;
4226         }
4227
4228         pre_schedule(rq, prev);
4229
4230         if (unlikely(!rq->nr_running))
4231                 idle_balance(cpu, rq);
4232
4233         put_prev_task(rq, prev);
4234         next = pick_next_task(rq);
4235         clear_tsk_need_resched(prev);
4236         rq->skip_clock_update = 0;
4237
4238         if (likely(prev != next)) {
4239                 rq->nr_switches++;
4240                 rq->curr = next;
4241                 ++*switch_count;
4242
4243                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4244                 /*
4245                  * The context switch have flipped the stack from under us
4246                  * and restored the local variables which were saved when
4247                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4248                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4249                  */
4250                 cpu = smp_processor_id();
4251                 rq = cpu_rq(cpu);
4252         } else
4253                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4254
4255         post_schedule(rq);
4256
4257         preempt_enable_no_resched();
4258         if (need_resched())
4259                 goto need_resched;
4260 }
4261 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4262
4263 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4264
4265 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4266 {
4267         bool ret = false;
4268
4269         rcu_read_lock();
4270         if (lock->owner != owner)
4271                 goto fail;
4272
4273         /*
4274          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4275          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4276          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4277          * ensures the memory stays valid.
4278          */
4279         barrier();
4280
4281         ret = owner->on_cpu;
4282 fail:
4283         rcu_read_unlock();
4284
4285         return ret;
4286 }
4287
4288 /*
4289  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4290  * access and not reliable.
4291  */
4292 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4293 {
4294         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4295                 return 0;
4296
4297         while (owner_running(lock, owner)) {
4298                 if (need_resched())
4299                         return 0;
4300
4301                 arch_mutex_cpu_relax();
4302         }
4303
4304         /*
4305          * If the owner changed to another task there is likely
4306          * heavy contention, stop spinning.
4307          */
4308         if (lock->owner)
4309                 return 0;
4310
4311         return 1;
4312 }
4313 #endif
4314
4315 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4316 /*
4317  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4318  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4319  * occur there and call schedule directly.
4320  */
4321 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4322 {
4323         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4324
4325         /*
4326          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4327          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4328          */
4329         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4330                 return;
4331
4332         do {
4333                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4334                 schedule();
4335                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4336
4337                 /*
4338                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4339                  * between schedule and now.
4340                  */
4341                 barrier();
4342         } while (need_resched());
4343 }
4344 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4345
4346 /*
4347  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4348  * off of irq context.
4349  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4350  * protect us against recursive calling from irq.
4351  */
4352 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4353 {
4354         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4355
4356         /* Catch callers which need to be fixed */
4357         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4358
4359         do {
4360                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4361                 local_irq_enable();
4362                 schedule();
4363                 local_irq_disable();
4364                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4365
4366                 /*
4367                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4368                  * between schedule and now.
4369                  */
4370                 barrier();
4371         } while (need_resched());
4372 }
4373
4374 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4375
4376 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4377                           void *key)
4378 {
4379         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4380 }
4381 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4382
4383 /*
4384  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4385  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4386  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4387  *
4388  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4389  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4390  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4391  */
4392 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4393                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4394 {
4395         wait_queue_t *curr, *next;
4396
4397         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4398                 unsigned flags = curr->flags;
4399
4400                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4401                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4402                         break;
4403         }
4404 }
4405
4406 /**
4407  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4408  * @q: the waitqueue
4409  * @mode: which threads
4410  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4411  * @key: is directly passed to the wakeup function
4412  *
4413  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4414  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4415  */
4416 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4417                         int nr_exclusive, void *key)
4418 {
4419         unsigned long flags;
4420
4421         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4422         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4423         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4424 }
4425 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4426
4427 /*
4428  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4429  */
4430 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4431 {
4432         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4433 }
4434 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4435
4436 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4437 {
4438         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4439 }
4440 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4441
4442 /**
4443  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4444  * @q: the waitqueue
4445  * @mode: which threads
4446  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4447  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4448  *
4449  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4450  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4451  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4452  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4453  *
4454  * On UP it can prevent extra preemption.
4455  *
4456  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4457  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4458  */
4459 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4460                         int nr_exclusive, void *key)
4461 {
4462         unsigned long flags;
4463         int wake_flags = WF_SYNC;
4464
4465         if (unlikely(!q))
4466                 return;
4467
4468         if (unlikely(!nr_exclusive))
4469                 wake_flags = 0;
4470
4471         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4472         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4473         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4474 }
4475 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4476
4477 /*
4478  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4479  */
4480 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4481 {
4482         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4483 }
4484 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4485
4486 /**
4487  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4488  * @x:  holds the state of this particular completion
4489  *
4490  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4491  * awakened in the same order in which they were queued.
4492  *
4493  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4494  *
4495  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4496  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4497  */
4498 void complete(struct completion *x)
4499 {
4500         unsigned long flags;
4501
4502         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4503         x->done++;
4504         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4505         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4506 }
4507 EXPORT_SYMBOL(complete);
4508
4509 /**
4510  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4511  * @x:  holds the state of this particular completion
4512  *
4513  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4514  *
4515  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4516  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4517  */
4518 void complete_all(struct completion *x)
4519 {
4520         unsigned long flags;
4521
4522         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4523         x->done += UINT_MAX/2;
4524         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4525         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4526 }
4527 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4528
4529 static inline long __sched
4530 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4531 {
4532         if (!x->done) {
4533                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4534
4535                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4536                 do {
4537                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4538                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4539                                 break;
4540                         }
4541                         __set_current_state(state);
4542                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4543                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4544                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4545                 } while (!x->done && timeout);
4546                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4547                 if (!x->done)
4548                         return timeout;
4549         }
4550         x->done--;
4551         return timeout ?: 1;
4552 }
4553
4554 static long __sched
4555 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4556 {
4557         might_sleep();
4558
4559         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4560         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4561         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4562         return timeout;
4563 }
4564
4565 /**
4566  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4567  * @x:  holds the state of this particular completion
4568  *
4569  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4570  * interruptible and there is no timeout.
4571  *
4572  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4573  * and interrupt capability. Also see complete().
4574  */
4575 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4576 {
4577         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4578 }
4579 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4580
4581 /**
4582  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4583  * @x:  holds the state of this particular completion
4584  * @timeout:  timeout value in jiffies
4585  *
4586  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4587  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4588  * interruptible.
4589  */
4590 unsigned long __sched
4591 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4592 {
4593         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4594 }
4595 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4596
4597 /**
4598  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4599  * @x:  holds the state of this particular completion
4600  *
4601  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4602  * interruptible.
4603  */
4604 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4605 {
4606         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4607         if (t == -ERESTARTSYS)
4608                 return t;
4609         return 0;
4610 }
4611 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4612
4613 /**
4614  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4615  * @x:  holds the state of this particular completion
4616  * @timeout:  timeout value in jiffies
4617  *
4618  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4619  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4620  */
4621 long __sched
4622 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4623                                           unsigned long timeout)
4624 {
4625         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4626 }
4627 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4628
4629 /**
4630  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4631  * @x:  holds the state of this particular completion
4632  *
4633  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4634  * interrupted by a kill signal.
4635  */
4636 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4637 {
4638         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4639         if (t == -ERESTARTSYS)
4640                 return t;
4641         return 0;
4642 }
4643 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4644
4645 /**
4646  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4647  * @x:  holds the state of this particular completion
4648  * @timeout:  timeout value in jiffies
4649  *
4650  * This waits for either a completion of a specific task to be
4651  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4652  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4653  */
4654 long __sched
4655 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4656                                      unsigned long timeout)
4657 {
4658         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4659 }
4660 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4661
4662 /**
4663  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4664  *      @x:     completion structure
4665  *
4666  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4667  *               1 if a decrement succeeded.
4668  *
4669  *      If a completion is being used as a counting completion,
4670  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4671  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4672  *      is protecting is not available.
4673  */
4674 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4675 {
4676         unsigned long flags;
4677         int ret = 1;
4678
4679         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4680         if (!x->done)
4681                 ret = 0;
4682         else
4683                 x->done--;
4684         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4685         return ret;
4686 }
4687 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4688
4689 /**
4690  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4691  *      @x:     completion structure
4692  *
4693  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4694  *               1 if there are no waiters.
4695  *
4696  */
4697 bool completion_done(struct completion *x)
4698 {
4699         unsigned long flags;
4700         int ret = 1;
4701
4702         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4703         if (!x->done)
4704                 ret = 0;
4705         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4706         return ret;
4707 }
4708 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4709
4710 static long __sched
4711 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4712 {
4713         unsigned long flags;
4714         wait_queue_t wait;
4715
4716         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4717
4718         __set_current_state(state);
4719
4720         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4721         __add_wait_queue(q, &wait);
4722         spin_unlock(&q->lock);
4723         timeout = schedule_timeout(timeout);
4724         spin_lock_irq(&q->lock);
4725         __remove_wait_queue(q, &wait);
4726         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4727
4728         return timeout;
4729 }
4730
4731 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4732 {
4733         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4734 }
4735 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4736
4737 long __sched
4738 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4739 {
4740         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4741 }
4742 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4743
4744 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4745 {
4746         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4747 }
4748 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4749
4750 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4751 {
4752         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4753 }
4754 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4755
4756 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4757
4758 /*
4759  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4760  * @p: task
4761  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4762  *
4763  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4764  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4765  *
4766  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4767  */
4768 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4769 {
4770         int oldprio, on_rq, running;
4771         struct rq *rq;
4772         const struct sched_class *prev_class;
4773
4774         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4775
4776         rq = __task_rq_lock(p);
4777
4778         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4779         oldprio = p->prio;
4780         prev_class = p->sched_class;
4781         on_rq = p->on_rq;
4782         running = task_current(rq, p);
4783         if (on_rq)
4784                 dequeue_task(rq, p, 0);
4785         if (running)
4786                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4787
4788         if (rt_prio(prio))
4789                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4790         else
4791                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4792
4793         p->prio = prio;
4794
4795         if (running)
4796                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4797         if (on_rq)
4798                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4799
4800         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4801         __task_rq_unlock(rq);
4802 }
4803
4804 #endif
4805
4806 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4807 {
4808         int old_prio, delta, on_rq;
4809         unsigned long flags;
4810         struct rq *rq;
4811
4812         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4813                 return;
4814         /*
4815          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4816          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4817          */
4818         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4819         /*
4820          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4821          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4822          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4823          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4824          */
4825         if (task_has_rt_policy(p)) {
4826                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4827                 goto out_unlock;
4828         }
4829         on_rq = p->on_rq;
4830         if (on_rq)
4831                 dequeue_task(rq, p, 0);
4832
4833         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4834         set_load_weight(p);
4835         old_prio = p->prio;
4836         p->prio = effective_prio(p);
4837         delta = p->prio - old_prio;
4838
4839         if (on_rq) {
4840                 enqueue_task(rq, p, 0);
4841                 /*
4842                  * If the task increased its priority or is running and
4843                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4844                  */
4845                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4846                         resched_task(rq->curr);
4847         }
4848 out_unlock:
4849         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4850 }
4851 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4852
4853 /*
4854  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4855  * @p: task
4856  * @nice: nice value
4857  */
4858 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4859 {
4860         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4861         int nice_rlim = 20 - nice;
4862
4863         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4864                 capable(CAP_SYS_NICE));
4865 }
4866
4867 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4868
4869 /*
4870  * sys_nice - change the priority of the current process.
4871  * @increment: priority increment
4872  *
4873  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4874  * does similar things.
4875  */
4876 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4877 {
4878         long nice, retval;
4879
4880         /*
4881          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4882          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4883          * and we have a single winner.
4884          */
4885         if (increment < -40)
4886                 increment = -40;
4887         if (increment > 40)
4888                 increment = 40;
4889
4890         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4891         if (nice < -20)
4892                 nice = -20;
4893         if (nice > 19)
4894                 nice = 19;
4895
4896         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4897                 return -EPERM;
4898
4899         retval = security_task_setnice(current, nice);
4900         if (retval)
4901                 return retval;
4902
4903         set_user_nice(current, nice);
4904         return 0;
4905 }
4906
4907 #endif
4908
4909 /**
4910  * task_prio - return the priority value of a given task.
4911  * @p: the task in question.
4912  *
4913  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4914  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4915  * around 0, value goes from -16 to +15.
4916  */
4917 int task_prio(const struct task_struct *p)
4918 {
4919         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4920 }
4921
4922 /**
4923  * task_nice - return the nice value of a given task.
4924  * @p: the task in question.
4925  */
4926 int task_nice(const struct task_struct *p)
4927 {
4928         return TASK_NICE(p);
4929 }
4930 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4931
4932 /**
4933  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4934  * @cpu: the processor in question.
4935  */
4936 int idle_cpu(int cpu)
4937 {
4938         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4939 }
4940
4941 /**
4942  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4943  * @cpu: the processor in question.
4944  */
4945 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4946 {
4947         return cpu_rq(cpu)->idle;
4948 }
4949
4950 /**
4951  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4952  * @pid: the pid in question.
4953  */
4954 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4955 {
4956         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4957 }
4958
4959 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4960 static void
4961 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4962 {
4963         p->policy = policy;
4964         p->rt_priority = prio;
4965         p->normal_prio = normal_prio(p);
4966         /* we are holding p->pi_lock already */
4967         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4968         if (rt_prio(p->prio))
4969                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4970         else
4971                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4972         set_load_weight(p);
4973 }
4974
4975 /*
4976  * check the target process has a UID that matches the current process's
4977  */
4978 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4979 {
4980         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4981         bool match;
4982
4983         rcu_read_lock();
4984         pcred = __task_cred(p);
4985         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4986                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4987                          cred->euid == pcred->uid);
4988         else
4989                 match = false;
4990         rcu_read_unlock();
4991         return match;
4992 }
4993
4994 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4995                                 const struct sched_param *param, bool user)
4996 {
4997         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4998         unsigned long flags;
4999         const struct sched_class *prev_class;
5000         struct rq *rq;
5001         int reset_on_fork;
5002
5003         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5004         BUG_ON(in_interrupt());
5005 recheck:
5006         /* double check policy once rq lock held */
5007         if (policy < 0) {
5008                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5009                 policy = oldpolicy = p->policy;
5010         } else {
5011                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5012                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5013
5014                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5015                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5016                                 policy != SCHED_IDLE)
5017                         return -EINVAL;
5018         }
5019
5020         /*
5021          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5022          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5023          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5024          */
5025         if (param->sched_priority < 0 ||
5026             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5027             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5028                 return -EINVAL;
5029         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5030                 return -EINVAL;
5031
5032         /*
5033          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5034          */
5035         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5036                 if (rt_policy(policy)) {
5037                         unsigned long rlim_rtprio =
5038                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5039
5040                         /* can't set/change the rt policy */
5041                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5042                                 return -EPERM;
5043
5044                         /* can't increase priority */
5045                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5046                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5047                                 return -EPERM;
5048                 }
5049
5050                 /*
5051                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5052                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5053                  */
5054                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5055                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5056                                 return -EPERM;
5057                 }
5058
5059                 /* can't change other user's priorities */
5060                 if (!check_same_owner(p))
5061                         return -EPERM;
5062
5063                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5064                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5065                         return -EPERM;
5066         }
5067
5068         if (user) {
5069                 retval = security_task_setscheduler(p);
5070                 if (retval)
5071                         return retval;
5072         }
5073
5074         /*
5075          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5076          * changing the priority of the task:
5077          *
5078          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5079          * runqueue lock must be held.
5080          */
5081         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5082
5083         /*
5084          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5085          */
5086         if (p == rq->stop) {
5087                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5088                 return -EINVAL;
5089         }
5090
5091         /*
5092          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5093          */
5094         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5095                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5096
5097                 __task_rq_unlock(rq);
5098                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5099                 return 0;
5100         }
5101
5102 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5103         if (user) {
5104                 /*
5105                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5106                  * assigned.
5107                  */
5108                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5109                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5110                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5111                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5112                         return -EPERM;
5113                 }
5114         }
5115 #endif
5116
5117         /* recheck policy now with rq lock held */
5118         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5119                 policy = oldpolicy = -1;
5120                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5121                 goto recheck;
5122         }
5123         on_rq = p->on_rq;
5124         running = task_current(rq, p);
5125         if (on_rq)
5126                 deactivate_task(rq, p, 0);
5127         if (running)
5128                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5129
5130         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5131
5132         oldprio = p->prio;
5133         prev_class = p->sched_class;
5134         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5135
5136         if (running)
5137                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5138         if (on_rq)
5139                 activate_task(rq, p, 0);
5140
5141         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5142         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5143
5144         rt_mutex_adjust_pi(p);
5145
5146         return 0;
5147 }
5148
5149 /**
5150  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5151  * @p: the task in question.
5152  * @policy: new policy.
5153  * @param: structure containing the new RT priority.
5154  *
5155  * NOTE that the task may be already dead.
5156  */
5157 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5158                        const struct sched_param *param)
5159 {
5160         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5161 }
5162 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5163
5164 /**
5165  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5166  * @p: the task in question.
5167  * @policy: new policy.
5168  * @param: structure containing the new RT priority.
5169  *
5170  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5171  * current context has permission.  For example, this is needed in
5172  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5173  * but our caller might not have that capability.
5174  */
5175 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5176                                const struct sched_param *param)
5177 {
5178         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5179 }
5180
5181 static int
5182 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5183 {
5184         struct sched_param lparam;
5185         struct task_struct *p;
5186         int retval;
5187
5188         if (!param || pid < 0)
5189                 return -EINVAL;
5190         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5191                 return -EFAULT;
5192
5193         rcu_read_lock();
5194         retval = -ESRCH;
5195         p = find_process_by_pid(pid);
5196         if (p != NULL)
5197                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5198         rcu_read_unlock();
5199
5200         return retval;
5201 }
5202
5203 /**
5204  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5205  * @pid: the pid in question.
5206  * @policy: new policy.
5207  * @param: structure containing the new RT priority.
5208  */
5209 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5210                 struct sched_param __user *, param)
5211 {
5212         /* negative values for policy are not valid */
5213         if (policy < 0)
5214                 return -EINVAL;
5215
5216         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5217 }
5218
5219 /**
5220  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5221  * @pid: the pid in question.
5222  * @param: structure containing the new RT priority.
5223  */
5224 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5225 {
5226         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5227 }
5228
5229 /**
5230  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5231  * @pid: the pid in question.
5232  */
5233 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5234 {
5235         struct task_struct *p;
5236         int retval;
5237
5238         if (pid < 0)
5239                 return -EINVAL;
5240
5241         retval = -ESRCH;
5242         rcu_read_lock();
5243         p = find_process_by_pid(pid);
5244         if (p) {
5245                 retval = security_task_getscheduler(p);
5246                 if (!retval)
5247                         retval = p->policy
5248                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5249         }
5250         rcu_read_unlock();
5251         return retval;
5252 }
5253
5254 /**
5255  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5256  * @pid: the pid in question.
5257  * @param: structure containing the RT priority.
5258  */
5259 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5260 {
5261         struct sched_param lp;
5262         struct task_struct *p;
5263         int retval;
5264
5265         if (!param || pid < 0)
5266                 return -EINVAL;
5267
5268         rcu_read_lock();
5269         p = find_process_by_pid(pid);
5270         retval = -ESRCH;
5271         if (!p)
5272                 goto out_unlock;
5273
5274         retval = security_task_getscheduler(p);
5275         if (retval)
5276                 goto out_unlock;
5277
5278         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5279         rcu_read_unlock();
5280
5281         /*
5282          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5283          */
5284         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5285
5286         return retval;
5287
5288 out_unlock:
5289         rcu_read_unlock();
5290         return retval;
5291 }
5292
5293 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5294 {
5295         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5296         struct task_struct *p;
5297         int retval;
5298
5299         get_online_cpus();
5300         rcu_read_lock();
5301
5302         p = find_process_by_pid(pid);
5303         if (!p) {
5304                 rcu_read_unlock();
5305                 put_online_cpus();
5306                 return -ESRCH;
5307         }
5308
5309         /* Prevent p going away */
5310         get_task_struct(p);
5311         rcu_read_unlock();
5312
5313         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5314                 retval = -ENOMEM;
5315                 goto out_put_task;
5316         }
5317         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5318                 retval = -ENOMEM;
5319                 goto out_free_cpus_allowed;
5320         }
5321         retval = -EPERM;
5322         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5323                 goto out_unlock;
5324
5325         retval = security_task_setscheduler(p);
5326         if (retval)
5327                 goto out_unlock;
5328
5329         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5330         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5331 again:
5332         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5333
5334         if (!retval) {
5335                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5336                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5337                         /*
5338                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5339                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5340                          * cpuset's cpus_allowed
5341                          */
5342                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5343                         goto again;
5344                 }
5345         }
5346 out_unlock:
5347         free_cpumask_var(new_mask);
5348 out_free_cpus_allowed:
5349         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5350 out_put_task:
5351         put_task_struct(p);
5352         put_online_cpus();
5353         return retval;
5354 }
5355
5356 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5357                              struct cpumask *new_mask)
5358 {
5359         if (len < cpumask_size())
5360                 cpumask_clear(new_mask);
5361         else if (len > cpumask_size())
5362                 len = cpumask_size();
5363
5364         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5365 }
5366
5367 /**
5368  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5369  * @pid: pid of the process
5370  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5371  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5372  */
5373 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5374                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5375 {
5376         cpumask_var_t new_mask;
5377         int retval;
5378
5379         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5380                 return -ENOMEM;
5381
5382         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5383         if (retval == 0)
5384                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5385         free_cpumask_var(new_mask);
5386         return retval;
5387 }
5388
5389 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5390 {
5391         struct task_struct *p;
5392         unsigned long flags;
5393         int retval;
5394
5395         get_online_cpus();
5396         rcu_read_lock();
5397
5398         retval = -ESRCH;
5399         p = find_process_by_pid(pid);
5400         if (!p)
5401                 goto out_unlock;
5402
5403         retval = security_task_getscheduler(p);
5404         if (retval)
5405                 goto out_unlock;
5406
5407         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5408         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5409         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5410
5411 out_unlock:
5412         rcu_read_unlock();
5413         put_online_cpus();
5414
5415         return retval;
5416 }
5417
5418 /**
5419  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5420  * @pid: pid of the process
5421  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5422  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5423  */
5424 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5425                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5426 {
5427         int ret;
5428         cpumask_var_t mask;
5429
5430         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5431                 return -EINVAL;
5432         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5433                 return -EINVAL;
5434
5435         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5436                 return -ENOMEM;
5437
5438         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5439         if (ret == 0) {
5440                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5441
5442                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5443                         ret = -EFAULT;
5444                 else
5445                         ret = retlen;
5446         }
5447         free_cpumask_var(mask);
5448
5449         return ret;
5450 }
5451
5452 /**
5453  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5454  *
5455  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5456  * other threads running on this CPU then this function will return.
5457  */
5458 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5459 {
5460         struct rq *rq = this_rq_lock();
5461
5462         schedstat_inc(rq, yld_count);
5463         current->sched_class->yield_task(rq);
5464
5465         /*
5466          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5467          * no need to preempt or enable interrupts:
5468          */
5469         __release(rq->lock);
5470         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5471         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5472         preempt_enable_no_resched();
5473
5474         schedule();
5475
5476         return 0;
5477 }
5478
5479 static inline int should_resched(void)
5480 {
5481         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5482 }
5483
5484 static void __cond_resched(void)
5485 {
5486         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5487         schedule();
5488         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5489 }
5490
5491 int __sched _cond_resched(void)
5492 {
5493         if (should_resched()) {
5494                 __cond_resched();
5495                 return 1;
5496         }
5497         return 0;
5498 }
5499 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5500
5501 /*
5502  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5503  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5504  *
5505  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5506  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5507  * spin_unlock(), once by hand).
5508  */
5509 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5510 {
5511         int resched = should_resched();
5512         int ret = 0;
5513
5514         lockdep_assert_held(lock);
5515
5516         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5517                 spin_unlock(lock);
5518                 if (resched)
5519                         __cond_resched();
5520                 else
5521                         cpu_relax();
5522                 ret = 1;
5523                 spin_lock(lock);
5524         }
5525         return ret;
5526 }
5527 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5528
5529 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5530 {
5531         BUG_ON(!in_softirq());
5532
5533         if (should_resched()) {
5534                 local_bh_enable();
5535                 __cond_resched();
5536                 local_bh_disable();
5537                 return 1;
5538         }
5539         return 0;
5540 }
5541 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5542
5543 /**
5544  * yield - yield the current processor to other threads.
5545  *
5546  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5547  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5548  */
5549 void __sched yield(void)
5550 {
5551         set_current_state(TASK_RUNNING);
5552         sys_sched_yield();
5553 }
5554 EXPORT_SYMBOL(yield);
5555
5556 /**
5557  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5558  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5559  * processor it's on.
5560  * @p: target task
5561  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5562  *
5563  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5564  * can't go away on us before we can do any checks.
5565  *
5566  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5567  */
5568 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5569 {
5570         struct task_struct *curr = current;
5571         struct rq *rq, *p_rq;
5572         unsigned long flags;
5573         bool yielded = 0;
5574
5575         local_irq_save(flags);
5576         rq = this_rq();
5577
5578 again:
5579         p_rq = task_rq(p);
5580         double_rq_lock(rq, p_rq);
5581         while (task_rq(p) != p_rq) {
5582                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5583                 goto again;
5584         }
5585
5586         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5587                 goto out;
5588
5589         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5590                 goto out;
5591
5592         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5593                 goto out;
5594
5595         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5596         if (yielded) {
5597                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5598                 /*
5599                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5600                  * fairness.
5601                  */
5602                 if (preempt && rq != p_rq)
5603                         resched_task(p_rq->curr);
5604         }
5605
5606 out:
5607         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5608         local_irq_restore(flags);
5609
5610         if (yielded)
5611                 schedule();
5612
5613         return yielded;
5614 }
5615 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5616
5617 /*
5618  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5619  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5620  */
5621 void __sched io_schedule(void)
5622 {
5623         struct rq *rq = raw_rq();
5624
5625         delayacct_blkio_start();
5626         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5627         blk_flush_plug(current);
5628         current->in_iowait = 1;
5629         schedule();
5630         current->in_iowait = 0;
5631         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5632         delayacct_blkio_end();
5633 }
5634 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5635
5636 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5637 {
5638         struct rq *rq = raw_rq();
5639         long ret;
5640
5641         delayacct_blkio_start();
5642         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5643         blk_flush_plug(current);
5644         current->in_iowait = 1;
5645         ret = schedule_timeout(timeout);
5646         current->in_iowait = 0;
5647         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5648         delayacct_blkio_end();
5649         return ret;
5650 }
5651
5652 /**
5653  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5654  * @policy: scheduling class.
5655  *
5656  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5657  * by a given scheduling class.
5658  */
5659 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5660 {
5661         int ret = -EINVAL;
5662
5663         switch (policy) {
5664         case SCHED_FIFO:
5665         case SCHED_RR:
5666                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5667                 break;
5668         case SCHED_NORMAL:
5669         case SCHED_BATCH:
5670         case SCHED_IDLE:
5671                 ret = 0;
5672                 break;
5673         }
5674         return ret;
5675 }
5676
5677 /**
5678  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5679  * @policy: scheduling class.
5680  *
5681  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5682  * by a given scheduling class.
5683  */
5684 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5685 {
5686         int ret = -EINVAL;
5687
5688         switch (policy) {
5689         case SCHED_FIFO:
5690         case SCHED_RR:
5691                 ret = 1;
5692                 break;
5693         case SCHED_NORMAL:
5694         case SCHED_BATCH:
5695         case SCHED_IDLE:
5696                 ret = 0;
5697         }
5698         return ret;
5699 }
5700
5701 /**
5702  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5703  * @pid: pid of the process.
5704  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5705  *
5706  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5707  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5708  */
5709 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5710                 struct timespec __user *, interval)
5711 {
5712         struct task_struct *p;
5713         unsigned int time_slice;
5714         unsigned long flags;
5715         struct rq *rq;
5716         int retval;
5717         struct timespec t;
5718
5719         if (pid < 0)
5720                 return -EINVAL;
5721
5722         retval = -ESRCH;
5723         rcu_read_lock();
5724         p = find_process_by_pid(pid);
5725         if (!p)
5726                 goto out_unlock;
5727
5728         retval = security_task_getscheduler(p);
5729         if (retval)
5730                 goto out_unlock;
5731
5732         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5733         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5734         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5735
5736         rcu_read_unlock();
5737         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5738         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5739         return retval;
5740
5741 out_unlock:
5742         rcu_read_unlock();
5743         return retval;
5744 }
5745
5746 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5747
5748 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5749 {
5750         unsigned long free = 0;
5751         unsigned state;
5752
5753         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5754         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5755                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5756 #if BITS_PER_LONG == 32
5757         if (state == TASK_RUNNING)
5758                 printk(KERN_CONT " running  ");
5759         else
5760                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5761 #else
5762         if (state == TASK_RUNNING)
5763                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5764         else
5765                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5766 #endif
5767 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5768         free = stack_not_used(p);
5769 #endif
5770         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5771                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5772                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5773
5774         show_stack(p, NULL);
5775 }
5776
5777 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5778 {
5779         struct task_struct *g, *p;
5780
5781 #if BITS_PER_LONG == 32
5782         printk(KERN_INFO
5783                 "  task                PC stack   pid father\n");
5784 #else
5785         printk(KERN_INFO
5786                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5787 #endif
5788         read_lock(&tasklist_lock);
5789         do_each_thread(g, p) {
5790                 /*
5791                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5792                  * console might take a lot of time:
5793                  */
5794                 touch_nmi_watchdog();
5795                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5796                         sched_show_task(p);
5797         } while_each_thread(g, p);
5798
5799         touch_all_softlockup_watchdogs();
5800
5801 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5802         sysrq_sched_debug_show();
5803 #endif
5804         read_unlock(&tasklist_lock);
5805         /*
5806          * Only show locks if all tasks are dumped:
5807          */
5808         if (!state_filter)
5809                 debug_show_all_locks();
5810 }
5811
5812 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5813 {
5814         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5815 }
5816
5817 /**
5818  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5819  * @idle: task in question
5820  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5821  *
5822  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5823  * flag, to make booting more robust.
5824  */
5825 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5826 {
5827         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5828         unsigned long flags;
5829
5830         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5831
5832         __sched_fork(idle);
5833         idle->state = TASK_RUNNING;
5834         idle->se.exec_start = sched_clock();
5835
5836         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5837         /*
5838          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5839          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5840          * lockdep check in task_group() will fail.
5841          *
5842          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5843          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5844          *
5845          * Silence PROVE_RCU
5846          */
5847         rcu_read_lock();
5848         __set_task_cpu(idle, cpu);
5849         rcu_read_unlock();
5850
5851         rq->curr = rq->idle = idle;
5852 #if defined(CONFIG_SMP)
5853         idle->on_cpu = 1;
5854 #endif
5855         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5856
5857         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5858 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5859         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5860 #else
5861         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5862 #endif
5863         /*
5864          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5865          */
5866         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5867         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5868 }
5869
5870 /*
5871  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5872  * indicates which cpus entered this state. This is used
5873  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5874  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5875  * always be CPU_BITS_NONE.
5876  */
5877 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5878
5879 /*
5880  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5881  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5882  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5883  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5884  * number of CPUs.
5885  *
5886  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5887  */
5888 static int get_update_sysctl_factor(void)
5889 {
5890         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5891         unsigned int factor;
5892
5893         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5894         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5895                 factor = 1;
5896                 break;
5897         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5898                 factor = cpus;
5899                 break;
5900         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5901         default:
5902                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5903                 break;
5904         }
5905
5906         return factor;
5907 }
5908
5909 static void update_sysctl(void)
5910 {
5911         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5912
5913 #define SET_SYSCTL(name) \
5914         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5915         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5916         SET_SYSCTL(sched_latency);
5917         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5918 #undef SET_SYSCTL
5919 }
5920
5921 static inline void sched_init_granularity(void)
5922 {
5923         update_sysctl();
5924 }
5925
5926 #ifdef CONFIG_SMP
5927 /*
5928  * This is how migration works:
5929  *
5930  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5931  *    stop_one_cpu().
5932  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5933  *    off the CPU)
5934  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5935  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5936  *    it and puts it into the right queue.
5937  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5938  *    is done.
5939  */
5940
5941 /*
5942  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5943  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5944  * is removed from the allowed bitmask.
5945  *
5946  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5947  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5948  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5949  */
5950 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5951 {
5952         unsigned long flags;
5953         struct rq *rq;
5954         unsigned int dest_cpu;
5955         int ret = 0;
5956
5957         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5958
5959         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5960                 ret = -EINVAL;
5961                 goto out;
5962         }
5963
5964         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5965                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5966                 ret = -EINVAL;
5967                 goto out;
5968         }
5969
5970         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5971                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5972         else {
5973                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5974                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5975         }
5976
5977         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5978         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5979                 goto out;
5980
5981         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5982         if (p->on_rq) {
5983                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5984                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5985                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5986                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5987                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5988                 return 0;
5989         }
5990 out:
5991         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5992
5993         return ret;
5994 }
5995 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5996
5997 /*
5998  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5999  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6000  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6001  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6002  *
6003  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6004  * as the task is no longer on this CPU.
6005  *
6006  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6007  */
6008 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6009 {
6010         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6011         int ret = 0;
6012
6013         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6014                 return ret;
6015
6016         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6017         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6018
6019         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6020         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6021         /* Already moved. */
6022         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6023                 goto done;
6024         /* Affinity changed (again). */
6025         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6026                 goto fail;
6027
6028         /*
6029          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6030          * placed properly.
6031          */
6032         if (p->on_rq) {
6033                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6034                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6035                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6036                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6037         }
6038 done:
6039         ret = 1;
6040 fail:
6041         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6042         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6043         return ret;
6044 }
6045
6046 /*
6047  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6048  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6049  * 'pushing' onto another runqueue.
6050  */
6051 static int migration_cpu_stop(void *data)
6052 {
6053         struct migration_arg *arg = data;
6054
6055         /*
6056          * The original target cpu might have gone down and we might
6057          * be on another cpu but it doesn't matter.
6058          */
6059         local_irq_disable();
6060         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6061         local_irq_enable();
6062         return 0;
6063 }
6064
6065 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6066
6067 /*
6068  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6069  * offline.
6070  */
6071 void idle_task_exit(void)
6072 {
6073         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6074
6075         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6076
6077         if (mm != &init_mm)
6078                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6079         mmdrop(mm);
6080 }
6081
6082 /*
6083  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6084  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6085  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6086  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6087  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6088  */
6089 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6090 {
6091         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6092
6093         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6094         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6095 }
6096
6097 /*
6098  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6099  */
6100 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6101 {
6102         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6103         rq->calc_load_active = 0;
6104 }
6105
6106 /*
6107  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6108  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6109  *
6110  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6111  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6112  * because of lock validation efforts.
6113  */
6114 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6115 {
6116         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6117         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6118         int dest_cpu;
6119
6120         /*
6121          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6122          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6123          *
6124          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6125          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6126          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6127          * done here.
6128          */
6129         rq->stop = NULL;
6130
6131         for ( ; ; ) {
6132                 /*
6133                  * There's this thread running, bail when that's the only
6134                  * remaining thread.
6135                  */
6136                 if (rq->nr_running == 1)
6137                         break;
6138
6139                 next = pick_next_task(rq);
6140                 BUG_ON(!next);
6141                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6142
6143                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6144                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6145                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6146
6147                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6148
6149                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6150         }
6151
6152         rq->stop = stop;
6153 }
6154
6155 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6156
6157 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6158
6159 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6160         {
6161                 .procname       = "sched_domain",
6162                 .mode           = 0555,
6163         },
6164         {}
6165 };
6166
6167 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6168         {
6169                 .procname       = "kernel",
6170                 .mode           = 0555,
6171                 .child          = sd_ctl_dir,
6172         },
6173         {}
6174 };
6175
6176 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6177 {
6178         struct ctl_table *entry =
6179                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6180
6181         return entry;
6182 }
6183
6184 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6185 {
6186         struct ctl_table *entry;
6187
6188         /*
6189          * In the intermediate directories, both the child directory and
6190          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6191          * will always be set. In the lowest directory the names are
6192          * static strings and all have proc handlers.
6193          */
6194         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6195                 if (entry->child)
6196                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6197                 if (entry->proc_handler == NULL)
6198                         kfree(entry->procname);
6199         }
6200
6201         kfree(*tablep);
6202         *tablep = NULL;
6203 }
6204
6205 static void
6206 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6207                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6208                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6209 {
6210         entry->procname = procname;
6211         entry->data = data;
6212         entry->maxlen = maxlen;
6213         entry->mode = mode;
6214         entry->proc_handler = proc_handler;
6215 }
6216
6217 static struct ctl_table *
6218 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6219 {
6220         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6221
6222         if (table == NULL)
6223                 return NULL;
6224
6225         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6226                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6227         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6228                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6229         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6230                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6231         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6232                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6233         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6234                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6235         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6236                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6237         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6238                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6239         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6240                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6241         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6242                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6243         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6244                 &sd->cache_nice_tries,
6245                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6246         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6247                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6248         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6249                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6250         /* &table[12] is terminator */
6251
6252         return table;
6253 }
6254
6255 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6256 {
6257         struct ctl_table *entry, *table;
6258         struct sched_domain *sd;
6259         int domain_num = 0, i;
6260         char buf[32];
6261
6262         for_each_domain(cpu, sd)
6263                 domain_num++;
6264         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6265         if (table == NULL)
6266                 return NULL;
6267
6268         i = 0;
6269         for_each_domain(cpu, sd) {
6270                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6271                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6272                 entry->mode = 0555;
6273                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6274                 entry++;
6275                 i++;
6276         }
6277         return table;
6278 }
6279
6280 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6281 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6282 {
6283         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6284         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6285         char buf[32];
6286
6287         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6288         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6289
6290         if (entry == NULL)
6291                 return;
6292
6293         for_each_possible_cpu(i) {
6294                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6295                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6296                 entry->mode = 0555;
6297                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6298                 entry++;
6299         }
6300
6301         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6302         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6303 }
6304
6305 /* may be called multiple times per register */
6306 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6307 {
6308         if (sd_sysctl_header)
6309                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6310         sd_sysctl_header = NULL;
6311         if (sd_ctl_dir[0].child)
6312                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6313 }
6314 #else
6315 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6316 {
6317 }
6318 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6319 {
6320 }
6321 #endif
6322
6323 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6324 {
6325         if (!rq->online) {
6326                 const struct sched_class *class;
6327
6328                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6329                 rq->online = 1;
6330
6331                 for_each_class(class) {
6332                         if (class->rq_online)
6333                                 class->rq_online(rq);
6334                 }
6335         }
6336 }
6337
6338 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6339 {
6340         if (rq->online) {
6341                 const struct sched_class *class;
6342
6343                 for_each_class(class) {
6344                         if (class->rq_offline)
6345                                 class->rq_offline(rq);
6346                 }
6347
6348                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6349                 rq->online = 0;
6350         }
6351 }
6352
6353 /*
6354  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6355  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6356  */
6357 static int __cpuinit
6358 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6359 {
6360         int cpu = (long)hcpu;
6361         unsigned long flags;
6362         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6363
6364         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6365
6366         case CPU_UP_PREPARE:
6367                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6368                 break;
6369
6370         case CPU_ONLINE:
6371                 /* Update our root-domain */
6372                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6373                 if (rq->rd) {
6374                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6375
6376                         set_rq_online(rq);
6377                 }
6378                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6379                 break;
6380
6381 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6382         case CPU_DYING:
6383                 sched_ttwu_pending();
6384                 /* Update our root-domain */
6385                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6386                 if (rq->rd) {
6387                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6388                         set_rq_offline(rq);
6389                 }
6390                 migrate_tasks(cpu);
6391                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6392                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6393
6394                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6395                 calc_global_load_remove(rq);
6396                 break;
6397 #endif
6398         }
6399
6400         update_max_interval();
6401
6402         return NOTIFY_OK;
6403 }
6404
6405 /*
6406  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6407  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6408  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6409  */
6410 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6411         .notifier_call = migration_call,
6412         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6413 };
6414
6415 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6416                                       unsigned long action, void *hcpu)
6417 {
6418         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6419         case CPU_ONLINE:
6420         case CPU_DOWN_FAILED:
6421                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6422                 return NOTIFY_OK;
6423         default:
6424                 return NOTIFY_DONE;
6425         }
6426 }
6427
6428 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6429                                         unsigned long action, void *hcpu)
6430 {
6431         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6432         case CPU_DOWN_PREPARE:
6433                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6434                 return NOTIFY_OK;
6435         default:
6436                 return NOTIFY_DONE;
6437         }
6438 }
6439
6440 static int __init migration_init(void)
6441 {
6442         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6443         int err;
6444
6445         /* Initialize migration for the boot CPU */
6446         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6447         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6448         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6449         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6450
6451         /* Register cpu active notifiers */
6452         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6453         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6454
6455         return 0;
6456 }
6457 early_initcall(migration_init);
6458 #endif
6459
6460 #ifdef CONFIG_SMP
6461
6462 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
6463
6464 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6465
6466 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6467
6468 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6469 {
6470         sched_domain_debug_enabled = 1;
6471
6472         return 0;
6473 }
6474 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6475
6476 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6477                                   struct cpumask *groupmask)
6478 {
6479         struct sched_group *group = sd->groups;
6480         char str[256];
6481
6482         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6483         cpumask_clear(groupmask);
6484
6485         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6486
6487         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6488                 printk("does not load-balance\n");
6489                 if (sd->parent)
6490                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6491                                         " has parent");
6492                 return -1;
6493         }
6494
6495         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6496
6497         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6498                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6499                                 "CPU%d\n", cpu);
6500         }
6501         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6502                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6503                                 " CPU%d\n", cpu);
6504         }
6505
6506         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6507         do {
6508                 if (!group) {
6509                         printk("\n");
6510                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6511                         break;
6512                 }
6513
6514                 if (!group->cpu_power) {
6515                         printk(KERN_CONT "\n");
6516                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6517                                         "set\n");
6518                         break;
6519                 }
6520
6521                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6522                         printk(KERN_CONT "\n");
6523                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6524                         break;
6525                 }
6526
6527                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6528                         printk(KERN_CONT "\n");
6529                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6530                         break;
6531                 }
6532
6533                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6534
6535                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6536
6537                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6538                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6539                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6540                                 group->cpu_power);
6541                 }
6542
6543                 group = group->next;
6544         } while (group != sd->groups);
6545         printk(KERN_CONT "\n");
6546
6547         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6548                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6549
6550         if (sd->parent &&
6551             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6552                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6553                         "of domain->span\n");
6554         return 0;
6555 }
6556
6557 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6558 {
6559         int level = 0;
6560
6561         if (!sched_domain_debug_enabled)
6562                 return;
6563
6564         if (!sd) {
6565                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6566                 return;
6567         }
6568
6569         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6570
6571         for (;;) {
6572                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6573                         break;
6574                 level++;
6575                 sd = sd->parent;
6576                 if (!sd)
6577                         break;
6578         }
6579 }
6580 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6581 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6582 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6583
6584 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6585 {
6586         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6587                 return 1;
6588
6589         /* Following flags need at least 2 groups */
6590         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6591                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6592                          SD_BALANCE_FORK |
6593                          SD_BALANCE_EXEC |
6594                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6595                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6596                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6597                         return 0;
6598         }
6599
6600         /* Following flags don't use groups */
6601         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6602                 return 0;
6603
6604         return 1;
6605 }
6606
6607 static int
6608 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6609 {
6610         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6611
6612         if (sd_degenerate(parent))
6613                 return 1;
6614
6615         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6616                 return 0;
6617
6618         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6619         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6620                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6621                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6622                                 SD_BALANCE_FORK |
6623                                 SD_BALANCE_EXEC |
6624                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6625                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6626                 if (nr_node_ids == 1)
6627                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6628         }
6629         if (~cflags & pflags)
6630                 return 0;
6631
6632         return 1;
6633 }
6634
6635 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6636 {
6637         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6638
6639         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6640         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6641         free_cpumask_var(rd->online);
6642         free_cpumask_var(rd->span);
6643         kfree(rd);
6644 }
6645
6646 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6647 {
6648         struct root_domain *old_rd = NULL;
6649         unsigned long flags;
6650
6651         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6652
6653         if (rq->rd) {
6654                 old_rd = rq->rd;
6655
6656                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6657                         set_rq_offline(rq);
6658
6659                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6660
6661                 /*
6662                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6663                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6664                  * in this function:
6665                  */
6666                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6667                         old_rd = NULL;
6668         }
6669
6670         atomic_inc(&rd->refcount);
6671         rq->rd = rd;
6672
6673         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6674         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6675                 set_rq_online(rq);
6676
6677         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6678
6679         if (old_rd)
6680                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6681 }
6682
6683 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6684 {
6685         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6686
6687         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6688                 goto out;
6689         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6690                 goto free_span;
6691         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6692                 goto free_online;
6693
6694         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6695                 goto free_rto_mask;
6696         return 0;
6697
6698 free_rto_mask:
6699         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6700 free_online:
6701         free_cpumask_var(rd->online);
6702 free_span:
6703         free_cpumask_var(rd->span);
6704 out:
6705         return -ENOMEM;
6706 }
6707
6708 static void init_defrootdomain(void)
6709 {
6710         init_rootdomain(&def_root_domain);
6711
6712         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6713 }
6714
6715 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6716 {
6717         struct root_domain *rd;
6718
6719         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6720         if (!rd)
6721                 return NULL;
6722
6723         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6724                 kfree(rd);
6725                 return NULL;
6726         }
6727
6728         return rd;
6729 }
6730
6731 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6732 {
6733         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6734         if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref))
6735                 kfree(sd->groups);
6736         kfree(sd);
6737 }
6738
6739 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6740 {
6741         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6742 }
6743
6744 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6745 {
6746         for (; sd; sd = sd->parent)
6747                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6748 }
6749
6750 /*
6751  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6752  * hold the hotplug lock.
6753  */
6754 static void
6755 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6756 {
6757         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6758         struct sched_domain *tmp;
6759
6760         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6761         for (tmp = sd; tmp; ) {
6762                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6763                 if (!parent)
6764                         break;
6765
6766                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6767                         tmp->parent = parent->parent;
6768                         if (parent->parent)
6769                                 parent->parent->child = tmp;
6770                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6771                 } else
6772                         tmp = tmp->parent;
6773         }
6774
6775         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6776                 tmp = sd;
6777                 sd = sd->parent;
6778                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6779                 if (sd)
6780                         sd->child = NULL;
6781         }
6782
6783         sched_domain_debug(sd, cpu);
6784
6785         rq_attach_root(rq, rd);
6786         tmp = rq->sd;
6787         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6788         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6789 }
6790
6791 /* cpus with isolated domains */
6792 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6793
6794 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6795 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6796 {
6797         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6798         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6799         return 1;
6800 }
6801
6802 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6803
6804 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6805
6806 #ifdef CONFIG_NUMA
6807
6808 /**
6809  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6810  * @node: node whose sched_domain we're building
6811  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6812  *
6813  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6814  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6815  *
6816  * Should use nodemask_t.
6817  */
6818 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6819 {
6820         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6821
6822         min_val = INT_MAX;
6823
6824         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6825                 /* Start at @node */
6826                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6827
6828                 if (!nr_cpus_node(n))
6829                         continue;
6830
6831                 /* Skip already used nodes */
6832                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6833                         continue;
6834
6835                 /* Simple min distance search */
6836                 val = node_distance(node, n);
6837
6838                 if (val < min_val) {
6839                         min_val = val;
6840                         best_node = n;
6841                 }
6842         }
6843
6844         node_set(best_node, *used_nodes);
6845         return best_node;
6846 }
6847
6848 /**
6849  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6850  * @node: node whose cpumask we're constructing
6851  * @span: resulting cpumask
6852  *
6853  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6854  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6855  * out optimally.
6856  */
6857 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6858 {
6859         nodemask_t used_nodes;
6860         int i;
6861
6862         cpumask_clear(span);
6863         nodes_clear(used_nodes);
6864
6865         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6866         node_set(node, used_nodes);
6867
6868         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6869                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6870
6871                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6872         }
6873 }
6874
6875 static const struct cpumask *cpu_node_mask(int cpu)
6876 {
6877         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6878
6879         sched_domain_node_span(cpu_to_node(cpu), sched_domains_tmpmask);
6880
6881         return sched_domains_tmpmask;
6882 }
6883
6884 static const struct cpumask *cpu_allnodes_mask(int cpu)
6885 {
6886         return cpu_possible_mask;
6887 }
6888 #endif /* CONFIG_NUMA */
6889
6890 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
6891 {
6892         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
6893 }
6894
6895 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6896
6897 struct sd_data {
6898         struct sched_domain **__percpu sd;
6899         struct sched_group **__percpu sg;
6900 };
6901
6902 struct s_data {
6903         struct sched_domain ** __percpu sd;
6904         struct root_domain      *rd;
6905 };
6906
6907 enum s_alloc {
6908         sa_rootdomain,
6909         sa_sd,
6910         sa_sd_storage,
6911         sa_none,
6912 };
6913
6914 struct sched_domain_topology_level;
6915
6916 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
6917 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
6918
6919 struct sched_domain_topology_level {
6920         sched_domain_init_f init;
6921         sched_domain_mask_f mask;
6922         struct sd_data      data;
6923 };
6924
6925 /*
6926  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6927  */
6928 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6929 {
6930         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6931         struct sched_domain *child = sd->child;
6932
6933         if (child)
6934                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6935
6936         if (sg)
6937                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6938
6939         return cpu;
6940 }
6941
6942 /*
6943  * build_sched_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6944  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6945  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6946  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6947  *
6948  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6949  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6950  * and ->cpu_power to 0.
6951  */
6952 static void
6953 build_sched_groups(struct sched_domain *sd)
6954 {
6955         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6956         struct sd_data *sdd = sd->private;
6957         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6958         struct cpumask *covered;
6959         int i;
6960
6961         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6962         covered = sched_domains_tmpmask;
6963
6964         cpumask_clear(covered);
6965
6966         for_each_cpu(i, span) {
6967                 struct sched_group *sg;
6968                 int group = get_group(i, sdd, &sg);
6969                 int j;
6970
6971                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6972                         continue;
6973
6974                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6975                 sg->cpu_power = 0;
6976
6977                 for_each_cpu(j, span) {
6978                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6979                                 continue;
6980
6981                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6982                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6983                 }
6984
6985                 if (!first)
6986                         first = sg;
6987                 if (last)
6988                         last->next = sg;
6989                 last = sg;
6990         }
6991         last->next = first;
6992 }
6993
6994 /*
6995  * Initialize sched groups cpu_power.
6996  *
6997  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6998  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6999  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7000  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7001  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7002  * less cpu_power.
7003  */
7004 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7005 {
7006         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7007
7008         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
7009                 return;
7010
7011         sd->groups->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sd->groups));
7012
7013         update_group_power(sd, cpu);
7014 }
7015
7016 /*
7017  * Initializers for schedule domains
7018  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7019  */
7020
7021 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7022 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7023 #else
7024 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7025 #endif
7026
7027 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
7028 static noinline struct sched_domain *                                   \
7029 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
7030 {                                                                       \
7031         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
7032         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
7033         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
7034         sd->private = &tl->data;                                        \
7035         return sd;                                                      \
7036 }
7037
7038 SD_INIT_FUNC(CPU)
7039 #ifdef CONFIG_NUMA
7040  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7041  SD_INIT_FUNC(NODE)
7042 #endif
7043 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7044  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7045 #endif
7046 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7047  SD_INIT_FUNC(MC)
7048 #endif
7049 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7050  SD_INIT_FUNC(BOOK)
7051 #endif
7052
7053 static int default_relax_domain_level = -1;
7054 int sched_domain_level_max;
7055
7056 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7057 {
7058         unsigned long val;
7059
7060         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7061         if (val < sched_domain_level_max)
7062                 default_relax_domain_level = val;
7063
7064         return 1;
7065 }
7066 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7067
7068 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7069                                  struct sched_domain_attr *attr)
7070 {
7071         int request;
7072
7073         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7074                 if (default_relax_domain_level < 0)
7075                         return;
7076                 else
7077                         request = default_relax_domain_level;
7078         } else
7079                 request = attr->relax_domain_level;
7080         if (request < sd->level) {
7081                 /* turn off idle balance on this domain */
7082                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7083         } else {
7084                 /* turn on idle balance on this domain */
7085                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7086         }
7087 }
7088
7089 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
7090 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
7091
7092 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
7093                                  const struct cpumask *cpu_map)
7094 {
7095         switch (what) {
7096         case sa_rootdomain:
7097                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
7098                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
7099         case sa_sd:
7100                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
7101         case sa_sd_storage:
7102                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
7103         case sa_none:
7104                 break;
7105         }
7106 }
7107
7108 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
7109                                                    const struct cpumask *cpu_map)
7110 {
7111         memset(d, 0, sizeof(*d));
7112
7113         if (__sdt_alloc(cpu_map))
7114                 return sa_sd_storage;
7115         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7116         if (!d->sd)
7117                 return sa_sd_storage;
7118         d->rd = alloc_rootdomain();
7119         if (!d->rd)
7120                 return sa_sd;
7121         return sa_rootdomain;
7122 }
7123
7124 /*
7125  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
7126  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
7127  * will not free the data we're using.
7128  */
7129 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
7130 {
7131         struct sd_data *sdd = sd->private;
7132         struct sched_group *sg = sd->groups;
7133
7134         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
7135         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
7136
7137         if (cpu == cpumask_first(sched_group_cpus(sg))) {
7138                 WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) != sg);
7139                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
7140         }
7141 }
7142
7143 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7144 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
7145 {
7146         return topology_thread_cpumask(cpu);
7147 }
7148 #endif
7149
7150 /*
7151  * Topology list, bottom-up.
7152  */
7153 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
7154 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7155         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
7156 #endif
7157 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7158         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
7159 #endif
7160 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7161         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
7162 #endif
7163         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
7164 #ifdef CONFIG_NUMA
7165         { sd_init_NODE, cpu_node_mask, },
7166         { sd_init_ALLNODES, cpu_allnodes_mask, },
7167 #endif
7168         { NULL, },
7169 };
7170
7171 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
7172
7173 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7174 {
7175         struct sched_domain_topology_level *tl;
7176         int j;
7177
7178         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++) {
7179                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7180
7181                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7182