Merge commit '317f394160e9beb97d19a84c39b7e5eb3d7815a8'
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      2
296 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315 #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         cpumask_var_t span;
424         cpumask_var_t online;
425
426         /*
427          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
428          * one runnable RT task.
429          */
430         cpumask_var_t rto_mask;
431         atomic_t rto_count;
432         struct cpupri cpupri;
433 };
434
435 /*
436  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
437  * members (mimicking the global state we have today).
438  */
439 static struct root_domain def_root_domain;
440
441 #endif /* CONFIG_SMP */
442
443 /*
444  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
445  *
446  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
447  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
448  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
449  */
450 struct rq {
451         /* runqueue lock: */
452         raw_spinlock_t lock;
453
454         /*
455          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
456          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
457          */
458         unsigned long nr_running;
459         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
460         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
461         unsigned long last_load_update_tick;
462 #ifdef CONFIG_NO_HZ
463         u64 nohz_stamp;
464         unsigned char nohz_balance_kick;
465 #endif
466         unsigned int skip_clock_update;
467
468         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
469         struct load_weight load;
470         unsigned long nr_load_updates;
471         u64 nr_switches;
472
473         struct cfs_rq cfs;
474         struct rt_rq rt;
475
476 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
477         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
478         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
479 #endif
480 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
481         struct list_head leaf_rt_rq_list;
482 #endif
483
484         /*
485          * This is part of a global counter where only the total sum
486          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
487          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
488          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
489          */
490         unsigned long nr_uninterruptible;
491
492         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
493         unsigned long next_balance;
494         struct mm_struct *prev_mm;
495
496         u64 clock;
497         u64 clock_task;
498
499         atomic_t nr_iowait;
500
501 #ifdef CONFIG_SMP
502         struct root_domain *rd;
503         struct sched_domain *sd;
504
505         unsigned long cpu_power;
506
507         unsigned char idle_at_tick;
508         /* For active balancing */
509         int post_schedule;
510         int active_balance;
511         int push_cpu;
512         struct cpu_stop_work active_balance_work;
513         /* cpu of this runqueue: */
514         int cpu;
515         int online;
516
517         unsigned long avg_load_per_task;
518
519         u64 rt_avg;
520         u64 age_stamp;
521         u64 idle_stamp;
522         u64 avg_idle;
523 #endif
524
525 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
526         u64 prev_irq_time;
527 #endif
528
529         /* calc_load related fields */
530         unsigned long calc_load_update;
531         long calc_load_active;
532
533 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
534 #ifdef CONFIG_SMP
535         int hrtick_csd_pending;
536         struct call_single_data hrtick_csd;
537 #endif
538         struct hrtimer hrtick_timer;
539 #endif
540
541 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
542         /* latency stats */
543         struct sched_info rq_sched_info;
544         unsigned long long rq_cpu_time;
545         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
546
547         /* sys_sched_yield() stats */
548         unsigned int yld_count;
549
550         /* schedule() stats */
551         unsigned int sched_switch;
552         unsigned int sched_count;
553         unsigned int sched_goidle;
554
555         /* try_to_wake_up() stats */
556         unsigned int ttwu_count;
557         unsigned int ttwu_local;
558 #endif
559
560 #ifdef CONFIG_SMP
561         struct task_struct *wake_list;
562 #endif
563 };
564
565 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
566
567
568 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
569
570 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
571 {
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         return rq->cpu;
574 #else
575         return 0;
576 #endif
577 }
578
579 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
580         rcu_dereference_check((p), \
581                               rcu_read_lock_sched_held() || \
582                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
583
584 /*
585  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
586  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
587  *
588  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
589  * preempt-disabled sections.
590  */
591 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
592         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
593
594 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
595 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
596 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
597 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
598 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
599
600 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
601
602 /*
603  * Return the group to which this tasks belongs.
604  *
605  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
606  * with lockdep_is_held(&p->pi_lock) because cpu_cgroup_attach()
607  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
608  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
609  */
610 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
611 {
612         struct task_group *tg;
613         struct cgroup_subsys_state *css;
614
615         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
616                         lockdep_is_held(&p->pi_lock));
617         tg = container_of(css, struct task_group, css);
618
619         return autogroup_task_group(p, tg);
620 }
621
622 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
623 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
624 {
625 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
626         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
627         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
628 #endif
629
630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
631         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
632         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
633 #endif
634 }
635
636 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
637
638 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
639 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
640 {
641         return NULL;
642 }
643
644 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
645
646 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
647
648 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
649 {
650         s64 delta;
651
652         if (rq->skip_clock_update)
653                 return;
654
655         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
656         rq->clock += delta;
657         update_rq_clock_task(rq, delta);
658 }
659
660 /*
661  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
662  */
663 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
664 # define const_debug __read_mostly
665 #else
666 # define const_debug static const
667 #endif
668
669 /**
670  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
671  * @cpu: the processor in question.
672  *
673  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
674  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
675  */
676 int runqueue_is_locked(int cpu)
677 {
678         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
679 }
680
681 /*
682  * Debugging: various feature bits
683  */
684
685 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
686         __SCHED_FEAT_##name ,
687
688 enum {
689 #include "sched_features.h"
690 };
691
692 #undef SCHED_FEAT
693
694 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
695         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
696
697 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
698 #include "sched_features.h"
699         0;
700
701 #undef SCHED_FEAT
702
703 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         #name ,
706
707 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
708 #include "sched_features.h"
709         NULL
710 };
711
712 #undef SCHED_FEAT
713
714 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
715 {
716         int i;
717
718         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
719                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
720                         seq_puts(m, "NO_");
721                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
722         }
723         seq_puts(m, "\n");
724
725         return 0;
726 }
727
728 static ssize_t
729 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
730                 size_t cnt, loff_t *ppos)
731 {
732         char buf[64];
733         char *cmp;
734         int neg = 0;
735         int i;
736
737         if (cnt > 63)
738                 cnt = 63;
739
740         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
741                 return -EFAULT;
742
743         buf[cnt] = 0;
744         cmp = strstrip(buf);
745
746         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
747                 neg = 1;
748                 cmp += 3;
749         }
750
751         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
752                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
753                         if (neg)
754                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
755                         else
756                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
757                         break;
758                 }
759         }
760
761         if (!sched_feat_names[i])
762                 return -EINVAL;
763
764         *ppos += cnt;
765
766         return cnt;
767 }
768
769 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
770 {
771         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
772 }
773
774 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
775         .open           = sched_feat_open,
776         .write          = sched_feat_write,
777         .read           = seq_read,
778         .llseek         = seq_lseek,
779         .release        = single_release,
780 };
781
782 static __init int sched_init_debug(void)
783 {
784         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
785                         &sched_feat_fops);
786
787         return 0;
788 }
789 late_initcall(sched_init_debug);
790
791 #endif
792
793 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
794
795 /*
796  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
797  * Limited because this is done with IRQs disabled.
798  */
799 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
800
801 /*
802  * period over which we average the RT time consumption, measured
803  * in ms.
804  *
805  * default: 1s
806  */
807 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
808
809 /*
810  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
811  * default: 1s
812  */
813 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
814
815 static __read_mostly int scheduler_running;
816
817 /*
818  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
819  * default: 0.95s
820  */
821 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
822
823 static inline u64 global_rt_period(void)
824 {
825         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
826 }
827
828 static inline u64 global_rt_runtime(void)
829 {
830         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
831                 return RUNTIME_INF;
832
833         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
834 }
835
836 #ifndef prepare_arch_switch
837 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
838 #endif
839 #ifndef finish_arch_switch
840 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
841 #endif
842
843 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
844 {
845         return rq->curr == p;
846 }
847
848 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
849 {
850 #ifdef CONFIG_SMP
851         return p->on_cpu;
852 #else
853         return task_current(rq, p);
854 #endif
855 }
856
857 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
858 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
859 {
860 #ifdef CONFIG_SMP
861         /*
862          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
863          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
864          * here.
865          */
866         next->on_cpu = 1;
867 #endif
868 }
869
870 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         /*
874          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
875          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
876          * finished.
877          */
878         smp_wmb();
879         prev->on_cpu = 0;
880 #endif
881 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
882         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
883         rq->lock.owner = current;
884 #endif
885         /*
886          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
887          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
888          * prev into current:
889          */
890         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
891
892         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
893 }
894
895 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
896 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
897 {
898 #ifdef CONFIG_SMP
899         /*
900          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
901          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
902          * here.
903          */
904         next->on_cpu = 1;
905 #endif
906 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
907         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
908 #else
909         raw_spin_unlock(&rq->lock);
910 #endif
911 }
912
913 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
914 {
915 #ifdef CONFIG_SMP
916         /*
917          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
918          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
919          * finished.
920          */
921         smp_wmb();
922         prev->on_cpu = 0;
923 #endif
924 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
925         local_irq_enable();
926 #endif
927 }
928 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
929
930 /*
931  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
932  */
933 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
934         __acquires(rq->lock)
935 {
936         struct rq *rq;
937
938         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
939
940         for (;;) {
941                 rq = task_rq(p);
942                 raw_spin_lock(&rq->lock);
943                 if (likely(rq == task_rq(p)))
944                         return rq;
945                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
946         }
947 }
948
949 /*
950  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
951  */
952 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
953         __acquires(p->pi_lock)
954         __acquires(rq->lock)
955 {
956         struct rq *rq;
957
958         for (;;) {
959                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
960                 rq = task_rq(p);
961                 raw_spin_lock(&rq->lock);
962                 if (likely(rq == task_rq(p)))
963                         return rq;
964                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
965                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
966         }
967 }
968
969 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
970         __releases(rq->lock)
971 {
972         raw_spin_unlock(&rq->lock);
973 }
974
975 static inline void
976 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
977         __releases(rq->lock)
978         __releases(p->pi_lock)
979 {
980         raw_spin_unlock(&rq->lock);
981         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
982 }
983
984 /*
985  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
986  */
987 static struct rq *this_rq_lock(void)
988         __acquires(rq->lock)
989 {
990         struct rq *rq;
991
992         local_irq_disable();
993         rq = this_rq();
994         raw_spin_lock(&rq->lock);
995
996         return rq;
997 }
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 /*
1001  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1002  *
1003  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1004  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1005  * reschedule event.
1006  *
1007  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1008  * rq->lock.
1009  */
1010
1011 /*
1012  * Use hrtick when:
1013  *  - enabled by features
1014  *  - hrtimer is actually high res
1015  */
1016 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1017 {
1018         if (!sched_feat(HRTICK))
1019                 return 0;
1020         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1021                 return 0;
1022         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1026 {
1027         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1028                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * High-resolution timer tick.
1033  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1034  */
1035 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1036 {
1037         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1038
1039         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1040
1041         raw_spin_lock(&rq->lock);
1042         update_rq_clock(rq);
1043         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1044         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1045
1046         return HRTIMER_NORESTART;
1047 }
1048
1049 #ifdef CONFIG_SMP
1050 /*
1051  * called from hardirq (IPI) context
1052  */
1053 static void __hrtick_start(void *arg)
1054 {
1055         struct rq *rq = arg;
1056
1057         raw_spin_lock(&rq->lock);
1058         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1059         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1060         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Called to set the hrtick timer state.
1065  *
1066  * called with rq->lock held and irqs disabled
1067  */
1068 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1069 {
1070         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1071         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1072
1073         hrtimer_set_expires(timer, time);
1074
1075         if (rq == this_rq()) {
1076                 hrtimer_restart(timer);
1077         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1078                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1079                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1080         }
1081 }
1082
1083 static int
1084 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1085 {
1086         int cpu = (int)(long)hcpu;
1087
1088         switch (action) {
1089         case CPU_UP_CANCELED:
1090         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1093         case CPU_DEAD:
1094         case CPU_DEAD_FROZEN:
1095                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1096                 return NOTIFY_OK;
1097         }
1098
1099         return NOTIFY_DONE;
1100 }
1101
1102 static __init void init_hrtick(void)
1103 {
1104         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1105 }
1106 #else
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1115                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1116 }
1117
1118 static inline void init_hrtick(void)
1119 {
1120 }
1121 #endif /* CONFIG_SMP */
1122
1123 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1124 {
1125 #ifdef CONFIG_SMP
1126         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1127
1128         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1129         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1130         rq->hrtick_csd.info = rq;
1131 #endif
1132
1133         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1134         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1135 }
1136 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149
1150 /*
1151  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1152  *
1153  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1154  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1155  * the target CPU.
1156  */
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158
1159 #ifndef tsk_is_polling
1160 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1161 #endif
1162
1163 static void resched_task(struct task_struct *p)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1168
1169         if (test_tsk_need_resched(p))
1170                 return;
1171
1172         set_tsk_need_resched(p);
1173
1174         cpu = task_cpu(p);
1175         if (cpu == smp_processor_id())
1176                 return;
1177
1178         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1179         smp_mb();
1180         if (!tsk_is_polling(p))
1181                 smp_send_reschedule(cpu);
1182 }
1183
1184 static void resched_cpu(int cpu)
1185 {
1186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1187         unsigned long flags;
1188
1189         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1190                 return;
1191         resched_task(cpu_curr(cpu));
1192         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1196 /*
1197  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1198  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1199  *
1200  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1201  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1202  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1203  */
1204 int get_nohz_timer_target(void)
1205 {
1206         int cpu = smp_processor_id();
1207         int i;
1208         struct sched_domain *sd;
1209
1210         for_each_domain(cpu, sd) {
1211                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1212                         if (!idle_cpu(i))
1213                                 return i;
1214         }
1215         return cpu;
1216 }
1217 /*
1218  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1219  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1220  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1221  * idle system the next event might even be infinite time into the
1222  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1223  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1224  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1225  * wheel for the next timer event.
1226  */
1227 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1228 {
1229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1230
1231         if (cpu == smp_processor_id())
1232                 return;
1233
1234         /*
1235          * This is safe, as this function is called with the timer
1236          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1237          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1238          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1239          * timer into account automatically.
1240          */
1241         if (rq->curr != rq->idle)
1242                 return;
1243
1244         /*
1245          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1246          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1247          * idle task through an additional NOOP schedule()
1248          */
1249         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1250
1251         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1252         smp_mb();
1253         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1254                 smp_send_reschedule(cpu);
1255 }
1256
1257 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1258
1259 static u64 sched_avg_period(void)
1260 {
1261         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1262 }
1263
1264 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1265 {
1266         s64 period = sched_avg_period();
1267
1268         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1269                 /*
1270                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1271                  * optimising this loop into a divmod call.
1272                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1273                  */
1274                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1275                 rq->age_stamp += period;
1276                 rq->rt_avg /= 2;
1277         }
1278 }
1279
1280 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1281 {
1282         rq->rt_avg += rt_delta;
1283         sched_avg_update(rq);
1284 }
1285
1286 #else /* !CONFIG_SMP */
1287 static void resched_task(struct task_struct *p)
1288 {
1289         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1290         set_tsk_need_resched(p);
1291 }
1292
1293 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1294 {
1295 }
1296
1297 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1298 {
1299 }
1300 #endif /* CONFIG_SMP */
1301
1302 #if BITS_PER_LONG == 32
1303 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1304 #else
1305 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1306 #endif
1307
1308 #define WMULT_SHIFT     32
1309
1310 /*
1311  * Shift right and round:
1312  */
1313 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1314
1315 /*
1316  * delta *= weight / lw
1317  */
1318 static unsigned long
1319 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1320                 struct load_weight *lw)
1321 {
1322         u64 tmp;
1323
1324         if (!lw->inv_weight) {
1325                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1326                         lw->inv_weight = 1;
1327                 else
1328                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1329                                 / (lw->weight+1);
1330         }
1331
1332         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1333         /*
1334          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1335          */
1336         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1337                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1338                         WMULT_SHIFT/2);
1339         else
1340                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1341
1342         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1343 }
1344
1345 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1346 {
1347         lw->weight += inc;
1348         lw->inv_weight = 0;
1349 }
1350
1351 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1352 {
1353         lw->weight -= dec;
1354         lw->inv_weight = 0;
1355 }
1356
1357 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1358 {
1359         lw->weight = w;
1360         lw->inv_weight = 0;
1361 }
1362
1363 /*
1364  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1365  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1366  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1367  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1368  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1369  * slice expiry etc.
1370  */
1371
1372 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1373 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1374
1375 /*
1376  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1377  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1378  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1379  * that remained on nice 0.
1380  *
1381  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1382  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1383  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1384  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1385  * the relative distance between them is ~25%.)
1386  */
1387 static const int prio_to_weight[40] = {
1388  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1389  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1390  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1391  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1392  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1393  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1394  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1395  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1396 };
1397
1398 /*
1399  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1400  *
1401  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1402  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1403  * into multiplications:
1404  */
1405 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1406  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1407  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1408  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1409  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1410  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1411  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1412  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1413  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1414 };
1415
1416 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1417 enum cpuacct_stat_index {
1418         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1419         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1420
1421         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1422 };
1423
1424 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1425 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1426 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1427                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1428 #else
1429 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1430 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1431                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1432 #endif
1433
1434 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1435 {
1436         update_load_add(&rq->load, load);
1437 }
1438
1439 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_sub(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1445 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1446
1447 /*
1448  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1449  * leaving it for the final time.
1450  */
1451 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1452 {
1453         struct task_group *parent, *child;
1454         int ret;
1455
1456         rcu_read_lock();
1457         parent = &root_task_group;
1458 down:
1459         ret = (*down)(parent, data);
1460         if (ret)
1461                 goto out_unlock;
1462         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1463                 parent = child;
1464                 goto down;
1465
1466 up:
1467                 continue;
1468         }
1469         ret = (*up)(parent, data);
1470         if (ret)
1471                 goto out_unlock;
1472
1473         child = parent;
1474         parent = parent->parent;
1475         if (parent)
1476                 goto up;
1477 out_unlock:
1478         rcu_read_unlock();
1479
1480         return ret;
1481 }
1482
1483 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1484 {
1485         return 0;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 #ifdef CONFIG_SMP
1490 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1491 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1492 {
1493         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1498  * according to the scheduling class and "nice" value.
1499  *
1500  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1501  * balance conservatively.
1502  */
1503 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1507
1508         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1509                 return total;
1510
1511         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1516  * according to the scheduling class and "nice" value.
1517  */
1518 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1519 {
1520         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1521         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1522
1523         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1524                 return total;
1525
1526         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1527 }
1528
1529 static unsigned long power_of(int cpu)
1530 {
1531         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1532 }
1533
1534 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1535
1536 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1537 {
1538         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1539         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1540
1541         if (nr_running)
1542                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1543         else
1544                 rq->avg_load_per_task = 0;
1545
1546         return rq->avg_load_per_task;
1547 }
1548
1549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1550
1551 /*
1552  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1553  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1554  * group is a fraction of its parents load.
1555  */
1556 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1557 {
1558         unsigned long load;
1559         long cpu = (long)data;
1560
1561         if (!tg->parent) {
1562                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1563         } else {
1564                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1565                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1566                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1567         }
1568
1569         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1570
1571         return 0;
1572 }
1573
1574 static void update_h_load(long cpu)
1575 {
1576         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1577 }
1578
1579 #endif
1580
1581 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1582
1583 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1584
1585 /*
1586  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1587  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1588  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1589  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1590  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1591  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1592  */
1593 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1594         __releases(this_rq->lock)
1595         __acquires(busiest->lock)
1596         __acquires(this_rq->lock)
1597 {
1598         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1599         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1600
1601         return 1;
1602 }
1603
1604 #else
1605 /*
1606  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1607  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1608  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1609  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1610  * regardless of entry order into the function.
1611  */
1612 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1613         __releases(this_rq->lock)
1614         __acquires(busiest->lock)
1615         __acquires(this_rq->lock)
1616 {
1617         int ret = 0;
1618
1619         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1620                 if (busiest < this_rq) {
1621                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1622                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1623                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1624                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1625                         ret = 1;
1626                 } else
1627                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1628                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1629         }
1630         return ret;
1631 }
1632
1633 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1634
1635 /*
1636  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1637  */
1638 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1639 {
1640         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1641                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1642                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1643                 BUG_ON(1);
1644         }
1645
1646         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1647 }
1648
1649 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1650         __releases(busiest->lock)
1651 {
1652         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1653         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1654 }
1655
1656 /*
1657  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1658  *
1659  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1660  * you need to do so manually before calling.
1661  */
1662 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1663         __acquires(rq1->lock)
1664         __acquires(rq2->lock)
1665 {
1666         BUG_ON(!irqs_disabled());
1667         if (rq1 == rq2) {
1668                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1669                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1670         } else {
1671                 if (rq1 < rq2) {
1672                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1673                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674                 } else {
1675                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1676                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1677                 }
1678         }
1679 }
1680
1681 /*
1682  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1683  *
1684  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1685  * you need to do so manually after calling.
1686  */
1687 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1688         __releases(rq1->lock)
1689         __releases(rq2->lock)
1690 {
1691         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1692         if (rq1 != rq2)
1693                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1694         else
1695                 __release(rq2->lock);
1696 }
1697
1698 #else /* CONFIG_SMP */
1699
1700 /*
1701  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1702  *
1703  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1704  * you need to do so manually before calling.
1705  */
1706 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1707         __acquires(rq1->lock)
1708         __acquires(rq2->lock)
1709 {
1710         BUG_ON(!irqs_disabled());
1711         BUG_ON(rq1 != rq2);
1712         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1713         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1714 }
1715
1716 /*
1717  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1718  *
1719  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1720  * you need to do so manually after calling.
1721  */
1722 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1723         __releases(rq1->lock)
1724         __releases(rq2->lock)
1725 {
1726         BUG_ON(rq1 != rq2);
1727         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1728         __release(rq2->lock);
1729 }
1730
1731 #endif
1732
1733 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1734 static void update_sysctl(void);
1735 static int get_update_sysctl_factor(void);
1736 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1737
1738 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1739 {
1740         set_task_rq(p, cpu);
1741 #ifdef CONFIG_SMP
1742         /*
1743          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1744          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1745          * per-task data have been completed by this moment.
1746          */
1747         smp_wmb();
1748         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1749 #endif
1750 }
1751
1752 static const struct sched_class rt_sched_class;
1753
1754 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1755 #define for_each_class(class) \
1756    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1757
1758 #include "sched_stats.h"
1759
1760 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1761 {
1762         rq->nr_running++;
1763 }
1764
1765 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1766 {
1767         rq->nr_running--;
1768 }
1769
1770 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1771 {
1772         /*
1773          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1774          */
1775         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1776                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1777                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1778                 return;
1779         }
1780
1781         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1782         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1783 }
1784
1785 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1786 {
1787         update_rq_clock(rq);
1788         sched_info_queued(p);
1789         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1790 }
1791
1792 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1793 {
1794         update_rq_clock(rq);
1795         sched_info_dequeued(p);
1796         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1797 }
1798
1799 /*
1800  * activate_task - move a task to the runqueue.
1801  */
1802 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1803 {
1804         if (task_contributes_to_load(p))
1805                 rq->nr_uninterruptible--;
1806
1807         enqueue_task(rq, p, flags);
1808         inc_nr_running(rq);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1813  */
1814 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1815 {
1816         if (task_contributes_to_load(p))
1817                 rq->nr_uninterruptible++;
1818
1819         dequeue_task(rq, p, flags);
1820         dec_nr_running(rq);
1821 }
1822
1823 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1824
1825 /*
1826  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1827  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1828  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1829  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1830  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1831  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1832  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1833  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1834  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1835  */
1836 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1837 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1838
1839 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1840 static int sched_clock_irqtime;
1841
1842 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1843 {
1844         sched_clock_irqtime = 1;
1845 }
1846
1847 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1848 {
1849         sched_clock_irqtime = 0;
1850 }
1851
1852 #ifndef CONFIG_64BIT
1853 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1854
1855 static inline void irq_time_write_begin(void)
1856 {
1857         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1858         smp_wmb();
1859 }
1860
1861 static inline void irq_time_write_end(void)
1862 {
1863         smp_wmb();
1864         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1865 }
1866
1867 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1868 {
1869         u64 irq_time;
1870         unsigned seq;
1871
1872         do {
1873                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1874                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1875                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1876         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1877
1878         return irq_time;
1879 }
1880 #else /* CONFIG_64BIT */
1881 static inline void irq_time_write_begin(void)
1882 {
1883 }
1884
1885 static inline void irq_time_write_end(void)
1886 {
1887 }
1888
1889 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1890 {
1891         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1892 }
1893 #endif /* CONFIG_64BIT */
1894
1895 /*
1896  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1897  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1898  */
1899 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1900 {
1901         unsigned long flags;
1902         s64 delta;
1903         int cpu;
1904
1905         if (!sched_clock_irqtime)
1906                 return;
1907
1908         local_irq_save(flags);
1909
1910         cpu = smp_processor_id();
1911         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1912         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1913
1914         irq_time_write_begin();
1915         /*
1916          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1917          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1918          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1919          * that do not consume any time, but still wants to run.
1920          */
1921         if (hardirq_count())
1922                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1923         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1924                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1925
1926         irq_time_write_end();
1927         local_irq_restore(flags);
1928 }
1929 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1930
1931 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1932 {
1933         s64 irq_delta;
1934
1935         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1936
1937         /*
1938          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1939          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1940          * {soft,}irq region.
1941          *
1942          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1943          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1944          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1945          * monotonic.
1946          *
1947          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1948          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1949          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1950          * atomic ops.
1951          */
1952         if (irq_delta > delta)
1953                 irq_delta = delta;
1954
1955         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1956         delta -= irq_delta;
1957         rq->clock_task += delta;
1958
1959         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1960                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1961 }
1962
1963 static int irqtime_account_hi_update(void)
1964 {
1965         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1966         unsigned long flags;
1967         u64 latest_ns;
1968         int ret = 0;
1969
1970         local_irq_save(flags);
1971         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1972         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1973                 ret = 1;
1974         local_irq_restore(flags);
1975         return ret;
1976 }
1977
1978 static int irqtime_account_si_update(void)
1979 {
1980         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1981         unsigned long flags;
1982         u64 latest_ns;
1983         int ret = 0;
1984
1985         local_irq_save(flags);
1986         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
1987         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
1988                 ret = 1;
1989         local_irq_restore(flags);
1990         return ret;
1991 }
1992
1993 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1994
1995 #define sched_clock_irqtime     (0)
1996
1997 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1998 {
1999         rq->clock_task += delta;
2000 }
2001
2002 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2003
2004 #include "sched_idletask.c"
2005 #include "sched_fair.c"
2006 #include "sched_rt.c"
2007 #include "sched_autogroup.c"
2008 #include "sched_stoptask.c"
2009 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2010 # include "sched_debug.c"
2011 #endif
2012
2013 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2014 {
2015         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2016         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2017
2018         if (stop) {
2019                 /*
2020                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2021                  * userspace knows about and won't get confused about.
2022                  *
2023                  * Also, it will make PI more or less work without too
2024                  * much confusion -- but then, stop work should not
2025                  * rely on PI working anyway.
2026                  */
2027                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2028
2029                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2030         }
2031
2032         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2033
2034         if (old_stop) {
2035                 /*
2036                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2037                  * it can die in pieces.
2038                  */
2039                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2040         }
2041 }
2042
2043 /*
2044  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2045  */
2046 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2047 {
2048         return p->static_prio;
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2053  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2054  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2055  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2056  * estimator recalculates.
2057  */
2058 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2059 {
2060         int prio;
2061
2062         if (task_has_rt_policy(p))
2063                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2064         else
2065                 prio = __normal_prio(p);
2066         return prio;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2071  * taken into account by the scheduler. This value might
2072  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2073  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2074  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2075  */
2076 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2077 {
2078         p->normal_prio = normal_prio(p);
2079         /*
2080          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2081          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2082          * to the normal priority:
2083          */
2084         if (!rt_prio(p->prio))
2085                 return p->normal_prio;
2086         return p->prio;
2087 }
2088
2089 /**
2090  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2091  * @p: the task in question.
2092  */
2093 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2094 {
2095         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2096 }
2097
2098 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2099                                        const struct sched_class *prev_class,
2100                                        int oldprio)
2101 {
2102         if (prev_class != p->sched_class) {
2103                 if (prev_class->switched_from)
2104                         prev_class->switched_from(rq, p);
2105                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2106         } else if (oldprio != p->prio)
2107                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2108 }
2109
2110 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2111 {
2112         const struct sched_class *class;
2113
2114         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2115                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2116         } else {
2117                 for_each_class(class) {
2118                         if (class == rq->curr->sched_class)
2119                                 break;
2120                         if (class == p->sched_class) {
2121                                 resched_task(rq->curr);
2122                                 break;
2123                         }
2124                 }
2125         }
2126
2127         /*
2128          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2129          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2130          */
2131         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2132                 rq->skip_clock_update = 1;
2133 }
2134
2135 #ifdef CONFIG_SMP
2136 /*
2137  * Is this task likely cache-hot:
2138  */
2139 static int
2140 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2141 {
2142         s64 delta;
2143
2144         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2145                 return 0;
2146
2147         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2148                 return 0;
2149
2150         /*
2151          * Buddy candidates are cache hot:
2152          */
2153         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2154                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2155                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2156                 return 1;
2157
2158         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2159                 return 1;
2160         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2161                 return 0;
2162
2163         delta = now - p->se.exec_start;
2164
2165         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2166 }
2167
2168 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2169 {
2170 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2171         /*
2172          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2173          * ttwu() will sort out the placement.
2174          */
2175         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2176                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2177
2178 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2179         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2180                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2181 #endif
2182 #endif
2183
2184         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2185
2186         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2187                 p->se.nr_migrations++;
2188                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2189         }
2190
2191         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2192 }
2193
2194 struct migration_arg {
2195         struct task_struct *task;
2196         int dest_cpu;
2197 };
2198
2199 static int migration_cpu_stop(void *data);
2200
2201 /*
2202  * The task's runqueue lock must be held.
2203  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2204  */
2205 static bool need_migrate_task(struct task_struct *p)
2206 {
2207         /*
2208          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2209          * the next wake-up will properly place the task.
2210          */
2211         bool running = p->on_rq || p->on_cpu;
2212         smp_rmb(); /* finish_lock_switch() */
2213         return running;
2214 }
2215
2216 /*
2217  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2218  *
2219  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2220  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2221  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2222  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2223  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2224  * @p has remained unscheduled the whole time.
2225  *
2226  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2227  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2228  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2229  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2230  * waiting to become inactive.
2231  */
2232 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2233 {
2234         unsigned long flags;
2235         int running, on_rq;
2236         unsigned long ncsw;
2237         struct rq *rq;
2238
2239         for (;;) {
2240                 /*
2241                  * We do the initial early heuristics without holding
2242                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2243                  * the runqueue lock when things look like they will
2244                  * work out!
2245                  */
2246                 rq = task_rq(p);
2247
2248                 /*
2249                  * If the task is actively running on another CPU
2250                  * still, just relax and busy-wait without holding
2251                  * any locks.
2252                  *
2253                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2254                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2255                  * But we don't care, since "task_running()" will
2256                  * return false if the runqueue has changed and p
2257                  * is actually now running somewhere else!
2258                  */
2259                 while (task_running(rq, p)) {
2260                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2261                                 return 0;
2262                         cpu_relax();
2263                 }
2264
2265                 /*
2266                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2267                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2268                  * just go back and repeat.
2269                  */
2270                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2271                 trace_sched_wait_task(p);
2272                 running = task_running(rq, p);
2273                 on_rq = p->on_rq;
2274                 ncsw = 0;
2275                 if (!match_state || p->state == match_state)
2276                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2277                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2278
2279                 /*
2280                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2281                  */
2282                 if (unlikely(!ncsw))
2283                         break;
2284
2285                 /*
2286                  * Was it really running after all now that we
2287                  * checked with the proper locks actually held?
2288                  *
2289                  * Oops. Go back and try again..
2290                  */
2291                 if (unlikely(running)) {
2292                         cpu_relax();
2293                         continue;
2294                 }
2295
2296                 /*
2297                  * It's not enough that it's not actively running,
2298                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2299                  * preempted!
2300                  *
2301                  * So if it was still runnable (but just not actively
2302                  * running right now), it's preempted, and we should
2303                  * yield - it could be a while.
2304                  */
2305                 if (unlikely(on_rq)) {
2306                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2307
2308                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2309                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2310                         continue;
2311                 }
2312
2313                 /*
2314                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2315                  * runnable, which means that it will never become
2316                  * running in the future either. We're all done!
2317                  */
2318                 break;
2319         }
2320
2321         return ncsw;
2322 }
2323
2324 /***
2325  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2326  * @p: the to-be-kicked thread
2327  *
2328  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2329  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2330  *
2331  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2332  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2333  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2334  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2335  * achieved as well.
2336  */
2337 void kick_process(struct task_struct *p)
2338 {
2339         int cpu;
2340
2341         preempt_disable();
2342         cpu = task_cpu(p);
2343         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2344                 smp_send_reschedule(cpu);
2345         preempt_enable();
2346 }
2347 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2348 #endif /* CONFIG_SMP */
2349
2350 #ifdef CONFIG_SMP
2351 /*
2352  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2353  */
2354 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2355 {
2356         int dest_cpu;
2357         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2358
2359         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2360         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2361                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2362                         return dest_cpu;
2363
2364         /* Any allowed, online CPU? */
2365         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2366         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2367                 return dest_cpu;
2368
2369         /* No more Mr. Nice Guy. */
2370         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2371         /*
2372          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2373          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2374          * leave kernel.
2375          */
2376         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2377                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2378                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2379         }
2380
2381         return dest_cpu;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2386  */
2387 static inline
2388 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2389 {
2390         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2391
2392         /*
2393          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2394          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2395          * cpu.
2396          *
2397          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2398          *
2399          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2400          *   not worry about this generic constraint ]
2401          */
2402         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2403                      !cpu_online(cpu)))
2404                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2405
2406         return cpu;
2407 }
2408
2409 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2410 {
2411         s64 diff = sample - *avg;
2412         *avg += diff >> 3;
2413 }
2414 #endif
2415
2416 static void
2417 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2418 {
2419 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2420         struct rq *rq = this_rq();
2421
2422 #ifdef CONFIG_SMP
2423         int this_cpu = smp_processor_id();
2424
2425         if (cpu == this_cpu) {
2426                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2427                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2428         } else {
2429                 struct sched_domain *sd;
2430
2431                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2432                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2433                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2434                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2435                                 break;
2436                         }
2437                 }
2438         }
2439 #endif /* CONFIG_SMP */
2440
2441         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2442         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2443
2444         if (wake_flags & WF_SYNC)
2445                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2446
2447         if (cpu != task_cpu(p))
2448                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2449
2450 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2451 }
2452
2453 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2454 {
2455         activate_task(rq, p, en_flags);
2456         p->on_rq = 1;
2457
2458         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2459         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2460                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2465  */
2466 static void
2467 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2468 {
2469         trace_sched_wakeup(p, true);
2470         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2471
2472         p->state = TASK_RUNNING;
2473 #ifdef CONFIG_SMP
2474         if (p->sched_class->task_woken)
2475                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2476
2477         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2478                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2479                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2480
2481                 if (delta > max)
2482                         rq->avg_idle = max;
2483                 else
2484                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2485                 rq->idle_stamp = 0;
2486         }
2487 #endif
2488 }
2489
2490 static void
2491 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2492 {
2493 #ifdef CONFIG_SMP
2494         if (p->sched_contributes_to_load)
2495                 rq->nr_uninterruptible--;
2496 #endif
2497
2498         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2499         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2500 }
2501
2502 /*
2503  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2504  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2505  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2506  * the task is still ->on_rq.
2507  */
2508 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2509 {
2510         struct rq *rq;
2511         int ret = 0;
2512
2513         rq = __task_rq_lock(p);
2514         if (p->on_rq) {
2515                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2516                 ret = 1;
2517         }
2518         __task_rq_unlock(rq);
2519
2520         return ret;
2521 }
2522
2523 #ifdef CONFIG_SMP
2524 static void sched_ttwu_pending(void)
2525 {
2526         struct rq *rq = this_rq();
2527         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2528
2529         if (!list)
2530                 return;
2531
2532         raw_spin_lock(&rq->lock);
2533
2534         while (list) {
2535                 struct task_struct *p = list;
2536                 list = list->wake_entry;
2537                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2538         }
2539
2540         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2541 }
2542
2543 void scheduler_ipi(void)
2544 {
2545         sched_ttwu_pending();
2546 }
2547
2548 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2549 {
2550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2551         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2552
2553         for (;;) {
2554                 struct task_struct *old = next;
2555
2556                 p->wake_entry = next;
2557                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2558                 if (next == old)
2559                         break;
2560         }
2561
2562         if (!next)
2563                 smp_send_reschedule(cpu);
2564 }
2565 #endif
2566
2567 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2568 {
2569         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2570
2571 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_SCHED_TTWU_QUEUE)
2572         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2573                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2574                 return;
2575         }
2576 #endif
2577
2578         raw_spin_lock(&rq->lock);
2579         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2580         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2581 }
2582
2583 /**
2584  * try_to_wake_up - wake up a thread
2585  * @p: the thread to be awakened
2586  * @state: the mask of task states that can be woken
2587  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2588  *
2589  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2590  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2591  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2592  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2593  * runnable without the overhead of this.
2594  *
2595  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2596  * or @state didn't match @p's state.
2597  */
2598 static int
2599 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2600 {
2601         unsigned long flags;
2602         int cpu, success = 0;
2603
2604         smp_wmb();
2605         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2606         if (!(p->state & state))
2607                 goto out;
2608
2609         success = 1; /* we're going to change ->state */
2610         cpu = task_cpu(p);
2611
2612         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2613                 goto stat;
2614
2615 #ifdef CONFIG_SMP
2616         /*
2617          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2618          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2619          */
2620         while (p->on_cpu) {
2621 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2622                 /*
2623                  * If called from interrupt context we could have landed in the
2624                  * middle of schedule(), in this case we should take care not
2625                  * to spin on ->on_cpu if p is current, since that would
2626                  * deadlock.
2627                  */
2628                 if (p == current) {
2629                         ttwu_queue(p, cpu);
2630                         goto stat;
2631                 }
2632 #endif
2633                 cpu_relax();
2634         }
2635         /*
2636          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2637          */
2638         smp_rmb();
2639
2640         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2641         p->state = TASK_WAKING;
2642
2643         if (p->sched_class->task_waking)
2644                 p->sched_class->task_waking(p);
2645
2646         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2647         if (task_cpu(p) != cpu)
2648                 set_task_cpu(p, cpu);
2649 #endif /* CONFIG_SMP */
2650
2651         ttwu_queue(p, cpu);
2652 stat:
2653         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2654 out:
2655         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2656
2657         return success;
2658 }
2659
2660 /**
2661  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2662  * @p: the thread to be awakened
2663  *
2664  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2665  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2666  * the current task.
2667  */
2668 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2669 {
2670         struct rq *rq = task_rq(p);
2671
2672         BUG_ON(rq != this_rq());
2673         BUG_ON(p == current);
2674         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2675
2676         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2677                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2678                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2679                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2680         }
2681
2682         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2683                 goto out;
2684
2685         if (!p->on_rq)
2686                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2687
2688         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2689         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2690 out:
2691         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2692 }
2693
2694 /**
2695  * wake_up_process - Wake up a specific process
2696  * @p: The process to be woken up.
2697  *
2698  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2699  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2700  * running.
2701  *
2702  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2703  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2704  */
2705 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2706 {
2707         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2708 }
2709 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2710
2711 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2712 {
2713         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2714 }
2715
2716 /*
2717  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2718  * p is forked by current.
2719  *
2720  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2721  */
2722 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2723 {
2724         p->on_rq                        = 0;
2725
2726         p->se.on_rq                     = 0;
2727         p->se.exec_start                = 0;
2728         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2729         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2730         p->se.nr_migrations             = 0;
2731         p->se.vruntime                  = 0;
2732         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2733
2734 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2735         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2736 #endif
2737
2738         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2739
2740 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2741         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2742 #endif
2743 }
2744
2745 /*
2746  * fork()/clone()-time setup:
2747  */
2748 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2749 {
2750         unsigned long flags;
2751         int cpu = get_cpu();
2752
2753         __sched_fork(p);
2754         /*
2755          * We mark the process as running here. This guarantees that
2756          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2757          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2758          */
2759         p->state = TASK_RUNNING;
2760
2761         /*
2762          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2763          */
2764         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2765                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2766                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2767                         p->normal_prio = p->static_prio;
2768                 }
2769
2770                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2771                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2772                         p->normal_prio = p->static_prio;
2773                         set_load_weight(p);
2774                 }
2775
2776                 /*
2777                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2778                  * fulfilled its duty:
2779                  */
2780                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2781         }
2782
2783         /*
2784          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2785          */
2786         p->prio = current->normal_prio;
2787
2788         if (!rt_prio(p->prio))
2789                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2790
2791         if (p->sched_class->task_fork)
2792                 p->sched_class->task_fork(p);
2793
2794         /*
2795          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2796          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2797          * is ran before sched_fork().
2798          *
2799          * Silence PROVE_RCU.
2800          */
2801         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2802         set_task_cpu(p, cpu);
2803         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2804
2805 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2806         if (likely(sched_info_on()))
2807                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2808 #endif
2809 #if defined(CONFIG_SMP)
2810         p->on_cpu = 0;
2811 #endif
2812 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2813         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2814         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2815 #endif
2816 #ifdef CONFIG_SMP
2817         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2818 #endif
2819
2820         put_cpu();
2821 }
2822
2823 /*
2824  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2825  *
2826  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2827  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2828  * on the runqueue and wakes it.
2829  */
2830 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2831 {
2832         unsigned long flags;
2833         struct rq *rq;
2834
2835         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2836 #ifdef CONFIG_SMP
2837         /*
2838          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2839          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2840          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2841          */
2842         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2843 #endif
2844
2845         rq = __task_rq_lock(p);
2846         activate_task(rq, p, 0);
2847         p->on_rq = 1;
2848         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2849         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2850 #ifdef CONFIG_SMP
2851         if (p->sched_class->task_woken)
2852                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2853 #endif
2854         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2855 }
2856
2857 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2858
2859 /**
2860  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2861  * @notifier: notifier struct to register
2862  */
2863 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2864 {
2865         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2866 }
2867 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2868
2869 /**
2870  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2871  * @notifier: notifier struct to unregister
2872  *
2873  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2874  */
2875 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2876 {
2877         hlist_del(&notifier->link);
2878 }
2879 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2880
2881 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2882 {
2883         struct preempt_notifier *notifier;
2884         struct hlist_node *node;
2885
2886         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2887                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2888 }
2889
2890 static void
2891 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2892                                  struct task_struct *next)
2893 {
2894         struct preempt_notifier *notifier;
2895         struct hlist_node *node;
2896
2897         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2898                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2899 }
2900
2901 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2902
2903 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2904 {
2905 }
2906
2907 static void
2908 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2909                                  struct task_struct *next)
2910 {
2911 }
2912
2913 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2914
2915 /**
2916  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2917  * @rq: the runqueue preparing to switch
2918  * @prev: the current task that is being switched out
2919  * @next: the task we are going to switch to.
2920  *
2921  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2922  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2923  * switch.
2924  *
2925  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2926  * hooks.
2927  */
2928 static inline void
2929 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2930                     struct task_struct *next)
2931 {
2932         sched_info_switch(prev, next);
2933         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2934         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2935         prepare_lock_switch(rq, next);
2936         prepare_arch_switch(next);
2937         trace_sched_switch(prev, next);
2938 }
2939
2940 /**
2941  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2942  * @rq: runqueue associated with task-switch
2943  * @prev: the thread we just switched away from.
2944  *
2945  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2946  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2947  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2948  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2949  *
2950  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2951  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2952  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2953  * details.)
2954  */
2955 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2956         __releases(rq->lock)
2957 {
2958         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2959         long prev_state;
2960
2961         rq->prev_mm = NULL;
2962
2963         /*
2964          * A task struct has one reference for the use as "current".
2965          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2966          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2967          * the scheduled task must drop that reference.
2968          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2969          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2970          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2971          * be dropped twice.
2972          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2973          */
2974         prev_state = prev->state;
2975         finish_arch_switch(prev);
2976 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2977         local_irq_disable();
2978 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2979         perf_event_task_sched_in(current);
2980 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2981         local_irq_enable();
2982 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2983         finish_lock_switch(rq, prev);
2984
2985         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2986         if (mm)
2987                 mmdrop(mm);
2988         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2989                 /*
2990                  * Remove function-return probe instances associated with this
2991                  * task and put them back on the free list.
2992                  */
2993                 kprobe_flush_task(prev);
2994                 put_task_struct(prev);
2995         }
2996 }
2997
2998 #ifdef CONFIG_SMP
2999
3000 /* assumes rq->lock is held */
3001 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3002 {
3003         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3004                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3005 }
3006
3007 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3008 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3009 {
3010         if (rq->post_schedule) {
3011                 unsigned long flags;
3012
3013                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3014                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3015                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3016                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3017
3018                 rq->post_schedule = 0;
3019         }
3020 }
3021
3022 #else
3023
3024 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3025 {
3026 }
3027
3028 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3029 {
3030 }
3031
3032 #endif
3033
3034 /**
3035  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3036  * @prev: the thread we just switched away from.
3037  */
3038 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3039         __releases(rq->lock)
3040 {
3041         struct rq *rq = this_rq();
3042
3043         finish_task_switch(rq, prev);
3044
3045         /*
3046          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3047          * task_switch?
3048          */
3049         post_schedule(rq);
3050
3051 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3052         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3053         preempt_enable();
3054 #endif
3055         if (current->set_child_tid)
3056                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3057 }
3058
3059 /*
3060  * context_switch - switch to the new MM and the new
3061  * thread's register state.
3062  */
3063 static inline void
3064 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3065                struct task_struct *next)
3066 {
3067         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3068
3069         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3070
3071         mm = next->mm;
3072         oldmm = prev->active_mm;
3073         /*
3074          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3075          * combine the page table reload and the switch backend into
3076          * one hypercall.
3077          */
3078         arch_start_context_switch(prev);
3079
3080         if (!mm) {
3081                 next->active_mm = oldmm;
3082                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3083                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3084         } else
3085                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3086
3087         if (!prev->mm) {
3088                 prev->active_mm = NULL;
3089                 rq->prev_mm = oldmm;
3090         }
3091         /*
3092          * Since the runqueue lock will be released by the next
3093          * task (which is an invalid locking op but in the case
3094          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3095          * do an early lockdep release here:
3096          */
3097 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3098         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3099 #endif
3100
3101         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3102         switch_to(prev, next, prev);
3103
3104         barrier();
3105         /*
3106          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3107          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3108          * frame will be invalid.
3109          */
3110         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3111 }
3112
3113 /*
3114  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3115  *
3116  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3117  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3118  * number of context switches performed since bootup.
3119  */
3120 unsigned long nr_running(void)
3121 {
3122         unsigned long i, sum = 0;
3123
3124         for_each_online_cpu(i)
3125                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3126
3127         return sum;
3128 }
3129
3130 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3131 {
3132         unsigned long i, sum = 0;
3133
3134         for_each_possible_cpu(i)
3135                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3136
3137         /*
3138          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3139          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3140          */
3141         if (unlikely((long)sum < 0))
3142                 sum = 0;
3143
3144         return sum;
3145 }
3146
3147 unsigned long long nr_context_switches(void)
3148 {
3149         int i;
3150         unsigned long long sum = 0;
3151
3152         for_each_possible_cpu(i)
3153                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3154
3155         return sum;
3156 }
3157
3158 unsigned long nr_iowait(void)
3159 {
3160         unsigned long i, sum = 0;
3161
3162         for_each_possible_cpu(i)
3163                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3164
3165         return sum;
3166 }
3167
3168 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3169 {
3170         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3171         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3172 }
3173
3174 unsigned long this_cpu_load(void)
3175 {
3176         struct rq *this = this_rq();
3177         return this->cpu_load[0];
3178 }
3179
3180
3181 /* Variables and functions for calc_load */
3182 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3183 static unsigned long calc_load_update;
3184 unsigned long avenrun[3];
3185 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3186
3187 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3188 {
3189         long nr_active, delta = 0;
3190
3191         nr_active = this_rq->nr_running;
3192         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3193
3194         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3195                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3196                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3197         }
3198
3199         return delta;
3200 }
3201
3202 static unsigned long
3203 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3204 {
3205         load *= exp;
3206         load += active * (FIXED_1 - exp);
3207         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3208         return load >> FSHIFT;
3209 }
3210
3211 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3212 /*
3213  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3214  *
3215  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3216  */
3217 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3218
3219 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3220 {
3221         long delta;
3222
3223         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3224         if (delta)
3225                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3226 }
3227
3228 static long calc_load_fold_idle(void)
3229 {
3230         long delta = 0;
3231
3232         /*
3233          * Its got a race, we don't care...
3234          */
3235         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3236                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3237
3238         return delta;
3239 }
3240
3241 /**
3242  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3243  *
3244  * @x:         base of the power
3245  * @frac_bits: fractional bits of @x
3246  * @n:         power to raise @x to.
3247  *
3248  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3249  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3250  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3251  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3252  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3253  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3254  * vector.
3255  */
3256 static unsigned long
3257 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3258 {
3259         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3260
3261         if (n) for (;;) {
3262                 if (n & 1) {
3263                         result *= x;
3264                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3265                         result >>= frac_bits;
3266                 }
3267                 n >>= 1;
3268                 if (!n)
3269                         break;
3270                 x *= x;
3271                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3272                 x >>= frac_bits;
3273         }
3274
3275         return result;
3276 }
3277
3278 /*
3279  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3280  *
3281  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3282  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3283  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3284  *
3285  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3286  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3287  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3288  *
3289  *  ...
3290  *
3291  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3292  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3293  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3294  *
3295  * [1] application of the geometric series:
3296  *
3297  *              n         1 - x^(n+1)
3298  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3299  *             i=0          1 - x
3300  */
3301 static unsigned long
3302 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3303             unsigned long active, unsigned int n)
3304 {
3305
3306         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3307 }
3308
3309 /*
3310  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3311  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3312  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3313  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3314  *
3315  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3316  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3317  */
3318 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3319 {
3320         long delta, active, n;
3321
3322         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3323                 return;
3324
3325         /*
3326          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3327          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3328          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3329          * due to NO_HZ.
3330          */
3331         delta = calc_load_fold_idle();
3332         if (delta)
3333                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3334
3335         /*
3336          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3337          */
3338         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3339                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3340
3341                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3342                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3343
3344                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3345                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3346                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3347
3348                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3349         }
3350
3351         /*
3352          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3353          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3354          * which comes after this will take care of that.
3355          *
3356          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3357          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3358          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3359          * pick up the final one.
3360          */
3361 }
3362 #else
3363 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3364 {
3365 }
3366
3367 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3368 {
3369         return 0;
3370 }
3371
3372 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3373 {
3374 }
3375 #endif
3376
3377 /**
3378  * get_avenrun - get the load average array
3379  * @loads:      pointer to dest load array
3380  * @offset:     offset to add
3381  * @shift:      shift count to shift the result left
3382  *
3383  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3384  */
3385 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3386 {
3387         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3388         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3389         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3390 }
3391
3392 /*
3393  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3394  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3395  */
3396 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3397 {
3398         long active;
3399
3400         calc_global_nohz(ticks);
3401
3402         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3403                 return;
3404
3405         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3406         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3407
3408         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3409         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3410         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3411
3412         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3413 }
3414
3415 /*
3416  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3417  * active count.
3418  */
3419 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3420 {
3421         long delta;
3422
3423         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3424                 return;
3425
3426         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3427         delta += calc_load_fold_idle();
3428         if (delta)
3429                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3430
3431         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3432 }
3433
3434 /*
3435  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3436  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3437  *
3438  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3439  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3440  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3441  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3442  *
3443  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3444  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3445  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3446  *
3447  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3448  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3449  * particular idx is approximated to be zero.
3450  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3451  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3452  * based on 128 point scale.
3453  * Example:
3454  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3455  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3456  *
3457  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3458  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3459  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3460  */
3461 #define DEGRADE_SHIFT           7
3462 static const unsigned char
3463                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3464 static const unsigned char
3465                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3466                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3467                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3468                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3469                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3470                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3471
3472 /*
3473  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3474  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3475  * adding any new load.
3476  */
3477 static unsigned long
3478 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3479 {
3480         int j = 0;
3481
3482         if (!missed_updates)
3483                 return load;
3484
3485         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3486                 return 0;
3487
3488         if (idx == 1)
3489                 return load >> missed_updates;
3490
3491         while (missed_updates) {
3492                 if (missed_updates % 2)
3493                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3494
3495                 missed_updates >>= 1;
3496                 j++;
3497         }
3498         return load;
3499 }
3500
3501 /*
3502  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3503  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3504  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3505  */
3506 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3507 {
3508         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3509         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3510         unsigned long pending_updates;
3511         int i, scale;
3512
3513         this_rq->nr_load_updates++;
3514
3515         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3516         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3517                 return;
3518
3519         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3520         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3521
3522         /* Update our load: */
3523         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3524         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3525                 unsigned long old_load, new_load;
3526
3527                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3528
3529                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3530                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3531                 new_load = this_load;
3532                 /*
3533                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3534                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3535                  * example.
3536                  */
3537                 if (new_load > old_load)
3538                         new_load += scale - 1;
3539
3540                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3541         }
3542
3543         sched_avg_update(this_rq);
3544 }
3545
3546 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3547 {
3548         update_cpu_load(this_rq);
3549
3550         calc_load_account_active(this_rq);
3551 }
3552
3553 #ifdef CONFIG_SMP
3554
3555 /*
3556  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3557  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3558  */
3559 void sched_exec(void)
3560 {
3561         struct task_struct *p = current;
3562         unsigned long flags;
3563         int dest_cpu;
3564
3565         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3566         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3567         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3568                 goto unlock;
3569
3570         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3571                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3572
3573                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3574                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3575                 return;
3576         }
3577 unlock:
3578         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3579 }
3580
3581 #endif
3582
3583 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3584
3585 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3586
3587 /*
3588  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3589  * @p in case that task is currently running.
3590  *
3591  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3592  */
3593 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3594 {
3595         u64 ns = 0;
3596
3597         if (task_current(rq, p)) {
3598                 update_rq_clock(rq);
3599                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3600                 if ((s64)ns < 0)
3601                         ns = 0;
3602         }
3603
3604         return ns;
3605 }
3606
3607 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3608 {
3609         unsigned long flags;
3610         struct rq *rq;
3611         u64 ns = 0;
3612
3613         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3614         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3615         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3616
3617         return ns;
3618 }
3619
3620 /*
3621  * Return accounted runtime for the task.
3622  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3623  * pending runtime that have not been accounted yet.
3624  */
3625 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3626 {
3627         unsigned long flags;
3628         struct rq *rq;
3629         u64 ns = 0;
3630
3631         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3632         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3633         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3634
3635         return ns;
3636 }
3637
3638 /*
3639  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3640  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3641  * pending runtime that have not been accounted yet.
3642  *
3643  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3644  * so the return value not includes other pending runtime that other
3645  * running tasks might have.
3646  */
3647 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3648 {
3649         struct task_cputime totals;
3650         unsigned long flags;
3651         struct rq *rq;
3652         u64 ns;
3653
3654         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3655         thread_group_cputime(p, &totals);
3656         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3657         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3658
3659         return ns;
3660 }
3661
3662 /*
3663  * Account user cpu time to a process.
3664  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3665  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3666  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3667  */
3668 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3669                        cputime_t cputime_scaled)
3670 {
3671         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3672         cputime64_t tmp;
3673
3674         /* Add user time to process. */
3675         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3676         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3677         account_group_user_time(p, cputime);
3678
3679         /* Add user time to cpustat. */
3680         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3681         if (TASK_NICE(p) > 0)
3682                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3683         else
3684                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3685
3686         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3687         /* Account for user time used */
3688         acct_update_integrals(p);
3689 }
3690
3691 /*
3692  * Account guest cpu time to a process.
3693  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3694  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3695  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3696  */
3697 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3698                                cputime_t cputime_scaled)
3699 {
3700         cputime64_t tmp;
3701         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3702
3703         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3704
3705         /* Add guest time to process. */
3706         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3707         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3708         account_group_user_time(p, cputime);
3709         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3710
3711         /* Add guest time to cpustat. */
3712         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3713                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3714                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3715         } else {
3716                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3717                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3718         }
3719 }
3720
3721 /*
3722  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3723  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3724  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3725  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3726  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3727  */
3728 static inline
3729 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3730                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3731 {
3732         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3733
3734         /* Add system time to process. */
3735         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3736         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3737         account_group_system_time(p, cputime);
3738
3739         /* Add system time to cpustat. */
3740         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3741         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3742
3743         /* Account for system time used */
3744         acct_update_integrals(p);
3745 }
3746
3747 /*
3748  * Account system cpu time to a process.
3749  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3750  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3751  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3752  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3753  */
3754 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3755                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3756 {
3757         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3758         cputime64_t *target_cputime64;
3759
3760         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3761                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3762                 return;
3763         }
3764
3765         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3766                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3767         else if (in_serving_softirq())
3768                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3769         else
3770                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3771
3772         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3773 }
3774
3775 /*
3776  * Account for involuntary wait time.
3777  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3778  */
3779 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3780 {
3781         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3782         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3783
3784         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3785 }
3786
3787 /*
3788  * Account for idle time.
3789  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3790  */
3791 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3792 {
3793         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3794         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3795         struct rq *rq = this_rq();
3796
3797         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3798                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3799         else
3800                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3801 }
3802
3803 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3804
3805 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3806 /*
3807  * Account a tick to a process and cpustat
3808  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3809  * @user_tick: is the tick from userspace
3810  * @rq: the pointer to rq
3811  *
3812  * Tick demultiplexing follows the order
3813  * - pending hardirq update
3814  * - pending softirq update
3815  * - user_time
3816  * - idle_time
3817  * - system time
3818  *   - check for guest_time
3819  *   - else account as system_time
3820  *
3821  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3822  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3823  * opportunity to update it solely in system time.
3824  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3825  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3826  */
3827 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3828                                                 struct rq *rq)
3829 {
3830         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3831         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3832         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3833
3834         if (irqtime_account_hi_update()) {
3835                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3836         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3837                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3838         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3839                 /*
3840                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3841                  * So, we have to handle it separately here.
3842                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3843                  */
3844                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3845                                         &cpustat->softirq);
3846         } else if (user_tick) {
3847                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3848         } else if (p == rq->idle) {
3849                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3850         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3851                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3852         } else {
3853                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3854                                         &cpustat->system);
3855         }
3856 }
3857
3858 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3859 {
3860         int i;
3861         struct rq *rq = this_rq();
3862
3863         for (i = 0; i < ticks; i++)
3864                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3865 }
3866 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3867 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3868 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3869                                                 struct rq *rq) {}
3870 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3871
3872 /*
3873  * Account a single tick of cpu time.
3874  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3875  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3876  */
3877 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3878 {
3879         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3880         struct rq *rq = this_rq();
3881
3882         if (sched_clock_irqtime) {
3883                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3884                 return;
3885         }
3886
3887         if (user_tick)
3888                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3889         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3890                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3891                                     one_jiffy_scaled);
3892         else
3893                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3894 }
3895
3896 /*
3897  * Account multiple ticks of steal time.
3898  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3899  * @ticks: number of stolen ticks
3900  */
3901 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3902 {
3903         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3904 }
3905
3906 /*
3907  * Account multiple ticks of idle time.
3908  * @ticks: number of stolen ticks
3909  */
3910 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3911 {
3912
3913         if (sched_clock_irqtime) {
3914                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3915                 return;
3916         }
3917
3918         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3919 }
3920
3921 #endif
3922
3923 /*
3924  * Use precise platform statistics if available:
3925  */
3926 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3927 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3928 {
3929         *ut = p->utime;
3930         *st = p->stime;
3931 }
3932
3933 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3934 {
3935         struct task_cputime cputime;
3936
3937         thread_group_cputime(p, &cputime);
3938
3939         *ut = cputime.utime;
3940         *st = cputime.stime;
3941 }
3942 #else
3943
3944 #ifndef nsecs_to_cputime
3945 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3946 #endif
3947
3948 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3949 {
3950         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3951
3952         /*
3953          * Use CFS's precise accounting:
3954          */
3955         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3956
3957         if (total) {
3958                 u64 temp = rtime;
3959
3960                 temp *= utime;
3961                 do_div(temp, total);
3962                 utime = (cputime_t)temp;
3963         } else
3964                 utime = rtime;
3965
3966         /*
3967          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3968          */
3969         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3970         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3971
3972         *ut = p->prev_utime;
3973         *st = p->prev_stime;
3974 }
3975
3976 /*
3977  * Must be called with siglock held.
3978  */
3979 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3980 {
3981         struct signal_struct *sig = p->signal;
3982         struct task_cputime cputime;
3983         cputime_t rtime, utime, total;
3984
3985         thread_group_cputime(p, &cputime);
3986
3987         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3988         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3989
3990         if (total) {
3991                 u64 temp = rtime;
3992
3993                 temp *= cputime.utime;
3994                 do_div(temp, total);
3995                 utime = (cputime_t)temp;
3996         } else
3997                 utime = rtime;
3998
3999         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4000         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4001                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4002
4003         *ut = sig->prev_utime;
4004         *st = sig->prev_stime;
4005 }
4006 #endif
4007
4008 /*
4009  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4010  * We call it with interrupts disabled.
4011  *
4012  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4013  * timeslices.
4014  */
4015 void scheduler_tick(void)
4016 {
4017         int cpu = smp_processor_id();
4018         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4019         struct task_struct *curr = rq->curr;
4020
4021         sched_clock_tick();
4022
4023         raw_spin_lock(&rq->lock);
4024         update_rq_clock(rq);
4025         update_cpu_load_active(rq);
4026         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4027         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4028
4029         perf_event_task_tick();
4030
4031 #ifdef CONFIG_SMP
4032         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4033         trigger_load_balance(rq, cpu);
4034 #endif
4035 }
4036
4037 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4038 {
4039         if (in_lock_functions(addr)) {
4040                 addr = CALLER_ADDR2;
4041                 if (in_lock_functions(addr))
4042                         addr = CALLER_ADDR3;
4043         }
4044         return addr;
4045 }
4046
4047 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4048                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4049
4050 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4051 {
4052 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4053         /*
4054          * Underflow?
4055          */
4056         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4057                 return;
4058 #endif
4059         preempt_count() += val;
4060 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4061         /*
4062          * Spinlock count overflowing soon?
4063          */
4064         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4065                                 PREEMPT_MASK - 10);
4066 #endif
4067         if (preempt_count() == val)
4068                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4069 }
4070 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4071
4072 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4073 {
4074 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4075         /*
4076          * Underflow?
4077          */
4078         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4079                 return;
4080         /*
4081          * Is the spinlock portion underflowing?
4082          */
4083         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4084                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4085                 return;
4086 #endif
4087
4088         if (preempt_count() == val)
4089                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4090         preempt_count() -= val;
4091 }
4092 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4093
4094 #endif
4095
4096 /*
4097  * Print scheduling while atomic bug:
4098  */
4099 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4100 {
4101         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4102
4103         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4104                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4105
4106         debug_show_held_locks(prev);
4107         print_modules();
4108         if (irqs_disabled())
4109                 print_irqtrace_events(prev);
4110
4111         if (regs)
4112                 show_regs(regs);
4113         else
4114                 dump_stack();
4115 }
4116
4117 /*
4118  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4119  */
4120 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4121 {
4122         /*
4123          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4124          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4125          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4126          */
4127         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4128                 __schedule_bug(prev);
4129
4130         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4131
4132         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4133 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4134         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4135                 schedstat_inc(this_rq(), rq_sched_info.bkl_count);
4136                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4137         }
4138 #endif
4139 }
4140
4141 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4142 {
4143         if (prev->on_rq)
4144                 update_rq_clock(rq);
4145         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4146 }
4147
4148 /*
4149  * Pick up the highest-prio task:
4150  */
4151 static inline struct task_struct *
4152 pick_next_task(struct rq *rq)
4153 {
4154         const struct sched_class *class;
4155         struct task_struct *p;
4156
4157         /*
4158          * Optimization: we know that if all tasks are in
4159          * the fair class we can call that function directly:
4160          */
4161         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4162                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4163                 if (likely(p))
4164                         return p;
4165         }
4166
4167         for_each_class(class) {
4168                 p = class->pick_next_task(rq);
4169                 if (p)
4170                         return p;
4171         }
4172
4173         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4174 }
4175
4176 /*
4177  * schedule() is the main scheduler function.
4178  */
4179 asmlinkage void __sched schedule(void)
4180 {
4181         struct task_struct *prev, *next;
4182         unsigned long *switch_count;
4183         struct rq *rq;
4184         int cpu;
4185
4186 need_resched:
4187         preempt_disable();
4188         cpu = smp_processor_id();
4189         rq = cpu_rq(cpu);
4190         rcu_note_context_switch(cpu);
4191         prev = rq->curr;
4192
4193         schedule_debug(prev);
4194
4195         if (sched_feat(HRTICK))
4196                 hrtick_clear(rq);
4197
4198         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4199
4200         switch_count = &prev->nivcsw;
4201         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4202                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4203                         prev->state = TASK_RUNNING;
4204                 } else {
4205                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4206                         prev->on_rq = 0;
4207
4208                         /*
4209                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4210                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4211                          * concurrency.
4212                          */
4213                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4214                                 struct task_struct *to_wakeup;
4215
4216                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4217                                 if (to_wakeup)
4218                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4219                         }
4220
4221                         /*
4222                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4223                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4224                          */
4225                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4226                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4227                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4228                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4229                         }
4230                 }
4231                 switch_count = &prev->nvcsw;
4232         }
4233
4234         pre_schedule(rq, prev);
4235
4236         if (unlikely(!rq->nr_running))
4237                 idle_balance(cpu, rq);
4238
4239         put_prev_task(rq, prev);
4240         next = pick_next_task(rq);
4241         clear_tsk_need_resched(prev);
4242         rq->skip_clock_update = 0;
4243
4244         if (likely(prev != next)) {
4245                 rq->nr_switches++;
4246                 rq->curr = next;
4247                 ++*switch_count;
4248
4249                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4250                 /*
4251                  * The context switch have flipped the stack from under us
4252                  * and restored the local variables which were saved when
4253                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4254                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4255                  */
4256                 cpu = smp_processor_id();
4257                 rq = cpu_rq(cpu);
4258         } else
4259                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4260
4261         post_schedule(rq);
4262
4263         preempt_enable_no_resched();
4264         if (need_resched())
4265                 goto need_resched;
4266 }
4267 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4268
4269 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4270
4271 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4272 {
4273         bool ret = false;
4274
4275         rcu_read_lock();
4276         if (lock->owner != owner)
4277                 goto fail;
4278
4279         /*
4280          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4281          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4282          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4283          * ensures the memory stays valid.
4284          */
4285         barrier();
4286
4287         ret = owner->on_cpu;
4288 fail:
4289         rcu_read_unlock();
4290
4291         return ret;
4292 }
4293
4294 /*
4295  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4296  * access and not reliable.
4297  */
4298 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4299 {
4300         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4301                 return 0;
4302
4303         while (owner_running(lock, owner)) {
4304                 if (need_resched())
4305                         return 0;
4306
4307                 arch_mutex_cpu_relax();
4308         }
4309
4310         /*
4311          * If the owner changed to another task there is likely
4312          * heavy contention, stop spinning.
4313          */
4314         if (lock->owner)
4315                 return 0;
4316
4317         return 1;
4318 }
4319 #endif
4320
4321 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4322 /*
4323  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4324  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4325  * occur there and call schedule directly.
4326  */
4327 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4328 {
4329         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4330
4331         /*
4332          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4333          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4334          */
4335         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4336                 return;
4337
4338         do {
4339                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4340                 schedule();
4341                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4342
4343                 /*
4344                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4345                  * between schedule and now.
4346                  */
4347                 barrier();
4348         } while (need_resched());
4349 }
4350 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4351
4352 /*
4353  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4354  * off of irq context.
4355  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4356  * protect us against recursive calling from irq.
4357  */
4358 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4359 {
4360         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4361
4362         /* Catch callers which need to be fixed */
4363         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4364
4365         do {
4366                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4367                 local_irq_enable();
4368                 schedule();
4369                 local_irq_disable();
4370                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4371
4372                 /*
4373                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4374                  * between schedule and now.
4375                  */
4376                 barrier();
4377         } while (need_resched());
4378 }
4379
4380 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4381
4382 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4383                           void *key)
4384 {
4385         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4388
4389 /*
4390  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4391  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4392  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4393  *
4394  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4395  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4396  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4397  */
4398 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4399                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4400 {
4401         wait_queue_t *curr, *next;
4402
4403         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4404                 unsigned flags = curr->flags;
4405
4406                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4407                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4408                         break;
4409         }
4410 }
4411
4412 /**
4413  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4414  * @q: the waitqueue
4415  * @mode: which threads
4416  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4417  * @key: is directly passed to the wakeup function
4418  *
4419  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4420  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4421  */
4422 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4423                         int nr_exclusive, void *key)
4424 {
4425         unsigned long flags;
4426
4427         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4428         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4429         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4430 }
4431 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4432
4433 /*
4434  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4435  */
4436 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4437 {
4438         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4439 }
4440 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4441
4442 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4443 {
4444         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4445 }
4446 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
4447
4448 /**
4449  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4450  * @q: the waitqueue
4451  * @mode: which threads
4452  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4453  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4454  *
4455  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4456  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4457  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4458  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4459  *
4460  * On UP it can prevent extra preemption.
4461  *
4462  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4463  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4464  */
4465 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4466                         int nr_exclusive, void *key)
4467 {
4468         unsigned long flags;
4469         int wake_flags = WF_SYNC;
4470
4471         if (unlikely(!q))
4472                 return;
4473
4474         if (unlikely(!nr_exclusive))
4475                 wake_flags = 0;
4476
4477         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4478         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4479         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4480 }
4481 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4482
4483 /*
4484  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4485  */
4486 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4487 {
4488         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4491
4492 /**
4493  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4494  * @x:  holds the state of this particular completion
4495  *
4496  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4497  * awakened in the same order in which they were queued.
4498  *
4499  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4500  *
4501  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4502  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4503  */
4504 void complete(struct completion *x)
4505 {
4506         unsigned long flags;
4507
4508         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4509         x->done++;
4510         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4511         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4512 }
4513 EXPORT_SYMBOL(complete);
4514
4515 /**
4516  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4517  * @x:  holds the state of this particular completion
4518  *
4519  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4520  *
4521  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4522  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4523  */
4524 void complete_all(struct completion *x)
4525 {
4526         unsigned long flags;
4527
4528         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4529         x->done += UINT_MAX/2;
4530         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4531         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4532 }
4533 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4534
4535 static inline long __sched
4536 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4537 {
4538         if (!x->done) {
4539                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4540
4541                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4542                 do {
4543                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4544                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4545                                 break;
4546                         }
4547                         __set_current_state(state);
4548                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4549                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4550                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4551                 } while (!x->done && timeout);
4552                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4553                 if (!x->done)
4554                         return timeout;
4555         }
4556         x->done--;
4557         return timeout ?: 1;
4558 }
4559
4560 static long __sched
4561 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4562 {
4563         might_sleep();
4564
4565         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4566         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4567         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4568         return timeout;
4569 }
4570
4571 /**
4572  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4573  * @x:  holds the state of this particular completion
4574  *
4575  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4576  * interruptible and there is no timeout.
4577  *
4578  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4579  * and interrupt capability. Also see complete().
4580  */
4581 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4582 {
4583         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4584 }
4585 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4586
4587 /**
4588  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4589  * @x:  holds the state of this particular completion
4590  * @timeout:  timeout value in jiffies
4591  *
4592  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4593  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4594  * interruptible.
4595  */
4596 unsigned long __sched
4597 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4598 {
4599         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4600 }
4601 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4602
4603 /**
4604  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4605  * @x:  holds the state of this particular completion
4606  *
4607  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4608  * interruptible.
4609  */
4610 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4611 {
4612         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4613         if (t == -ERESTARTSYS)
4614                 return t;
4615         return 0;
4616 }
4617 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4618
4619 /**
4620  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4621  * @x:  holds the state of this particular completion
4622  * @timeout:  timeout value in jiffies
4623  *
4624  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4625  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4626  */
4627 long __sched
4628 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4629                                           unsigned long timeout)
4630 {
4631         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4632 }
4633 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4634
4635 /**
4636  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4637  * @x:  holds the state of this particular completion
4638  *
4639  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4640  * interrupted by a kill signal.
4641  */
4642 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4643 {
4644         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4645         if (t == -ERESTARTSYS)
4646                 return t;
4647         return 0;
4648 }
4649 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4650
4651 /**
4652  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4653  * @x:  holds the state of this particular completion
4654  * @timeout:  timeout value in jiffies
4655  *
4656  * This waits for either a completion of a specific task to be
4657  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4658  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4659  */
4660 long __sched
4661 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4662                                      unsigned long timeout)
4663 {
4664         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4665 }
4666 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4667
4668 /**
4669  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4670  *      @x:     completion structure
4671  *
4672  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4673  *               1 if a decrement succeeded.
4674  *
4675  *      If a completion is being used as a counting completion,
4676  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4677  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4678  *      is protecting is not available.
4679  */
4680 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4681 {
4682         unsigned long flags;
4683         int ret = 1;
4684
4685         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4686         if (!x->done)
4687                 ret = 0;
4688         else
4689                 x->done--;
4690         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4691         return ret;
4692 }
4693 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4694
4695 /**
4696  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4697  *      @x:     completion structure
4698  *
4699  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4700  *               1 if there are no waiters.
4701  *
4702  */
4703 bool completion_done(struct completion *x)
4704 {
4705         unsigned long flags;
4706         int ret = 1;
4707
4708         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4709         if (!x->done)
4710                 ret = 0;
4711         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4712         return ret;
4713 }
4714 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4715
4716 static long __sched
4717 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4718 {
4719         unsigned long flags;
4720         wait_queue_t wait;
4721
4722         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4723
4724         __set_current_state(state);
4725
4726         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4727         __add_wait_queue(q, &wait);
4728         spin_unlock(&q->lock);
4729         timeout = schedule_timeout(timeout);
4730         spin_lock_irq(&q->lock);
4731         __remove_wait_queue(q, &wait);
4732         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4733
4734         return timeout;
4735 }
4736
4737 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4738 {
4739         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4740 }
4741 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4742
4743 long __sched
4744 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4745 {
4746         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4747 }
4748 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4749
4750 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4751 {
4752         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4753 }
4754 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4755
4756 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4757 {
4758         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4759 }
4760 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4761
4762 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4763
4764 /*
4765  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4766  * @p: task
4767  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4768  *
4769  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4770  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4771  *
4772  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4773  */
4774 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4775 {
4776         int oldprio, on_rq, running;
4777         struct rq *rq;
4778         const struct sched_class *prev_class;
4779
4780         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4781
4782         rq = __task_rq_lock(p);
4783
4784         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4785         oldprio = p->prio;
4786         prev_class = p->sched_class;
4787         on_rq = p->on_rq;
4788         running = task_current(rq, p);
4789         if (on_rq)
4790                 dequeue_task(rq, p, 0);
4791         if (running)
4792                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4793
4794         if (rt_prio(prio))
4795                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4796         else
4797                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4798
4799         p->prio = prio;
4800
4801         if (running)
4802                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4803         if (on_rq)
4804                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4805
4806         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4807         __task_rq_unlock(rq);
4808 }
4809
4810 #endif
4811
4812 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4813 {
4814         int old_prio, delta, on_rq;
4815         unsigned long flags;
4816         struct rq *rq;
4817
4818         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4819                 return;
4820         /*
4821          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4822          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4823          */
4824         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4825         /*
4826          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4827          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4828          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4829          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4830          */
4831         if (task_has_rt_policy(p)) {
4832                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4833                 goto out_unlock;
4834         }
4835         on_rq = p->on_rq;
4836         if (on_rq)
4837                 dequeue_task(rq, p, 0);
4838
4839         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4840         set_load_weight(p);
4841         old_prio = p->prio;
4842         p->prio = effective_prio(p);
4843         delta = p->prio - old_prio;
4844
4845         if (on_rq) {
4846                 enqueue_task(rq, p, 0);
4847                 /*
4848                  * If the task increased its priority or is running and
4849                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4850                  */
4851                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4852                         resched_task(rq->curr);
4853         }
4854 out_unlock:
4855         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4856 }
4857 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4858
4859 /*
4860  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4861  * @p: task
4862  * @nice: nice value
4863  */
4864 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4865 {
4866         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4867         int nice_rlim = 20 - nice;
4868
4869         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4870                 capable(CAP_SYS_NICE));
4871 }
4872
4873 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4874
4875 /*
4876  * sys_nice - change the priority of the current process.
4877  * @increment: priority increment
4878  *
4879  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4880  * does similar things.
4881  */
4882 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4883 {
4884         long nice, retval;
4885
4886         /*
4887          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4888          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4889          * and we have a single winner.
4890          */
4891         if (increment < -40)
4892                 increment = -40;
4893         if (increment > 40)
4894                 increment = 40;
4895
4896         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4897         if (nice < -20)
4898                 nice = -20;
4899         if (nice > 19)
4900                 nice = 19;
4901
4902         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4903                 return -EPERM;
4904
4905         retval = security_task_setnice(current, nice);
4906         if (retval)
4907                 return retval;
4908
4909         set_user_nice(current, nice);
4910         return 0;
4911 }
4912
4913 #endif
4914
4915 /**
4916  * task_prio - return the priority value of a given task.
4917  * @p: the task in question.
4918  *
4919  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4920  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4921  * around 0, value goes from -16 to +15.
4922  */
4923 int task_prio(const struct task_struct *p)
4924 {
4925         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4926 }
4927
4928 /**
4929  * task_nice - return the nice value of a given task.
4930  * @p: the task in question.
4931  */
4932 int task_nice(const struct task_struct *p)
4933 {
4934         return TASK_NICE(p);
4935 }
4936 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4937
4938 /**
4939  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4940  * @cpu: the processor in question.
4941  */
4942 int idle_cpu(int cpu)
4943 {
4944         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4945 }
4946
4947 /**
4948  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4949  * @cpu: the processor in question.
4950  */
4951 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4952 {
4953         return cpu_rq(cpu)->idle;
4954 }
4955
4956 /**
4957  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4958  * @pid: the pid in question.
4959  */
4960 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4961 {
4962         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4963 }
4964
4965 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4966 static void
4967 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4968 {
4969         p->policy = policy;
4970         p->rt_priority = prio;
4971         p->normal_prio = normal_prio(p);
4972         /* we are holding p->pi_lock already */
4973         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4974         if (rt_prio(p->prio))
4975                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4976         else
4977                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4978         set_load_weight(p);
4979 }
4980
4981 /*
4982  * check the target process has a UID that matches the current process's
4983  */
4984 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4985 {
4986         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4987         bool match;
4988
4989         rcu_read_lock();
4990         pcred = __task_cred(p);
4991         if (cred->user->user_ns == pcred->user->user_ns)
4992                 match = (cred->euid == pcred->euid ||
4993                          cred->euid == pcred->uid);
4994         else
4995                 match = false;
4996         rcu_read_unlock();
4997         return match;
4998 }
4999
5000 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5001                                 const struct sched_param *param, bool user)
5002 {
5003         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5004         unsigned long flags;
5005         const struct sched_class *prev_class;
5006         struct rq *rq;
5007         int reset_on_fork;
5008
5009         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5010         BUG_ON(in_interrupt());
5011 recheck:
5012         /* double check policy once rq lock held */
5013         if (policy < 0) {
5014                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
5015                 policy = oldpolicy = p->policy;
5016         } else {
5017                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
5018                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
5019
5020                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5021                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5022                                 policy != SCHED_IDLE)
5023                         return -EINVAL;
5024         }
5025
5026         /*
5027          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5028          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5029          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5030          */
5031         if (param->sched_priority < 0 ||
5032             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5033             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5034                 return -EINVAL;
5035         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5036                 return -EINVAL;
5037
5038         /*
5039          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5040          */
5041         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5042                 if (rt_policy(policy)) {
5043                         unsigned long rlim_rtprio =
5044                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
5045
5046                         /* can't set/change the rt policy */
5047                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5048                                 return -EPERM;
5049
5050                         /* can't increase priority */
5051                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5052                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5053                                 return -EPERM;
5054                 }
5055
5056                 /*
5057                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
5058                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
5059                  */
5060                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
5061                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
5062                                 return -EPERM;
5063                 }
5064
5065                 /* can't change other user's priorities */
5066                 if (!check_same_owner(p))
5067                         return -EPERM;
5068
5069                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
5070                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
5071                         return -EPERM;
5072         }
5073
5074         if (user) {
5075                 retval = security_task_setscheduler(p);
5076                 if (retval)
5077                         return retval;
5078         }
5079
5080         /*
5081          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5082          * changing the priority of the task:
5083          *
5084          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
5085          * runqueue lock must be held.
5086          */
5087         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5088
5089         /*
5090          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
5091          */
5092         if (p == rq->stop) {
5093                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5094                 return -EINVAL;
5095         }
5096
5097         /*
5098          * If not changing anything there's no need to proceed further:
5099          */
5100         if (unlikely(policy == p->policy && (!rt_policy(policy) ||
5101                         param->sched_priority == p->rt_priority))) {
5102
5103                 __task_rq_unlock(rq);
5104                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5105                 return 0;
5106         }
5107
5108 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5109         if (user) {
5110                 /*
5111                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5112                  * assigned.
5113                  */
5114                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5115                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
5116                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
5117                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5118                         return -EPERM;
5119                 }
5120         }
5121 #endif
5122
5123         /* recheck policy now with rq lock held */
5124         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5125                 policy = oldpolicy = -1;
5126                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5127                 goto recheck;
5128         }
5129         on_rq = p->on_rq;
5130         running = task_current(rq, p);
5131         if (on_rq)
5132                 deactivate_task(rq, p, 0);
5133         if (running)
5134                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5135
5136         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
5137
5138         oldprio = p->prio;
5139         prev_class = p->sched_class;
5140         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5141
5142         if (running)
5143                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5144         if (on_rq)
5145                 activate_task(rq, p, 0);
5146
5147         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
5148         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5149
5150         rt_mutex_adjust_pi(p);
5151
5152         return 0;
5153 }
5154
5155 /**
5156  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5157  * @p: the task in question.
5158  * @policy: new policy.
5159  * @param: structure containing the new RT priority.
5160  *
5161  * NOTE that the task may be already dead.
5162  */
5163 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5164                        const struct sched_param *param)
5165 {
5166         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5167 }
5168 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5169
5170 /**
5171  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5172  * @p: the task in question.
5173  * @policy: new policy.
5174  * @param: structure containing the new RT priority.
5175  *
5176  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5177  * current context has permission.  For example, this is needed in
5178  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5179  * but our caller might not have that capability.
5180  */
5181 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5182                                const struct sched_param *param)
5183 {
5184         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5185 }
5186
5187 static int
5188 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5189 {
5190         struct sched_param lparam;
5191         struct task_struct *p;
5192         int retval;
5193
5194         if (!param || pid < 0)
5195                 return -EINVAL;
5196         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5197                 return -EFAULT;
5198
5199         rcu_read_lock();
5200         retval = -ESRCH;
5201         p = find_process_by_pid(pid);
5202         if (p != NULL)
5203                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5204         rcu_read_unlock();
5205
5206         return retval;
5207 }
5208
5209 /**
5210  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5211  * @pid: the pid in question.
5212  * @policy: new policy.
5213  * @param: structure containing the new RT priority.
5214  */
5215 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5216                 struct sched_param __user *, param)
5217 {
5218         /* negative values for policy are not valid */
5219         if (policy < 0)
5220                 return -EINVAL;
5221
5222         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5223 }
5224
5225 /**
5226  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5227  * @pid: the pid in question.
5228  * @param: structure containing the new RT priority.
5229  */
5230 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5231 {
5232         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5233 }
5234
5235 /**
5236  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5237  * @pid: the pid in question.
5238  */
5239 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5240 {
5241         struct task_struct *p;
5242         int retval;
5243
5244         if (pid < 0)
5245                 return -EINVAL;
5246
5247         retval = -ESRCH;
5248         rcu_read_lock();
5249         p = find_process_by_pid(pid);
5250         if (p) {
5251                 retval = security_task_getscheduler(p);
5252                 if (!retval)
5253                         retval = p->policy
5254                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
5255         }
5256         rcu_read_unlock();
5257         return retval;
5258 }
5259
5260 /**
5261  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
5262  * @pid: the pid in question.
5263  * @param: structure containing the RT priority.
5264  */
5265 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5266 {
5267         struct sched_param lp;
5268         struct task_struct *p;
5269         int retval;
5270
5271         if (!param || pid < 0)
5272                 return -EINVAL;
5273
5274         rcu_read_lock();
5275         p = find_process_by_pid(pid);
5276         retval = -ESRCH;
5277         if (!p)
5278                 goto out_unlock;
5279
5280         retval = security_task_getscheduler(p);
5281         if (retval)
5282                 goto out_unlock;
5283
5284         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5285         rcu_read_unlock();
5286
5287         /*
5288          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5289          */
5290         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5291
5292         return retval;
5293
5294 out_unlock:
5295         rcu_read_unlock();
5296         return retval;
5297 }
5298
5299 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5300 {
5301         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5302         struct task_struct *p;
5303         int retval;
5304
5305         get_online_cpus();
5306         rcu_read_lock();
5307
5308         p = find_process_by_pid(pid);
5309         if (!p) {
5310                 rcu_read_unlock();
5311                 put_online_cpus();
5312                 return -ESRCH;
5313         }
5314
5315         /* Prevent p going away */
5316         get_task_struct(p);
5317         rcu_read_unlock();
5318
5319         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5320                 retval = -ENOMEM;
5321                 goto out_put_task;
5322         }
5323         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5324                 retval = -ENOMEM;
5325                 goto out_free_cpus_allowed;
5326         }
5327         retval = -EPERM;
5328         if (!check_same_owner(p) && !task_ns_capable(p, CAP_SYS_NICE))
5329                 goto out_unlock;
5330
5331         retval = security_task_setscheduler(p);
5332         if (retval)
5333                 goto out_unlock;
5334
5335         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5336         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5337 again:
5338         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5339
5340         if (!retval) {
5341                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5342                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5343                         /*
5344                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5345                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5346                          * cpuset's cpus_allowed
5347                          */
5348                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5349                         goto again;
5350                 }
5351         }
5352 out_unlock:
5353         free_cpumask_var(new_mask);
5354 out_free_cpus_allowed:
5355         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5356 out_put_task:
5357         put_task_struct(p);
5358         put_online_cpus();
5359         return retval;
5360 }
5361
5362 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5363                              struct cpumask *new_mask)
5364 {
5365         if (len < cpumask_size())
5366                 cpumask_clear(new_mask);
5367         else if (len > cpumask_size())
5368                 len = cpumask_size();
5369
5370         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5371 }
5372
5373 /**
5374  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5375  * @pid: pid of the process
5376  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5377  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5378  */
5379 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5380                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5381 {
5382         cpumask_var_t new_mask;
5383         int retval;
5384
5385         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5386                 return -ENOMEM;
5387
5388         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5389         if (retval == 0)
5390                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5391         free_cpumask_var(new_mask);
5392         return retval;
5393 }
5394
5395 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5396 {
5397         struct task_struct *p;
5398         unsigned long flags;
5399         int retval;
5400
5401         get_online_cpus();
5402         rcu_read_lock();
5403
5404         retval = -ESRCH;
5405         p = find_process_by_pid(pid);
5406         if (!p)
5407                 goto out_unlock;
5408
5409         retval = security_task_getscheduler(p);
5410         if (retval)
5411                 goto out_unlock;
5412
5413         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5414         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5415         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5416
5417 out_unlock:
5418         rcu_read_unlock();
5419         put_online_cpus();
5420
5421         return retval;
5422 }
5423
5424 /**
5425  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5426  * @pid: pid of the process
5427  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5428  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5429  */
5430 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5431                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5432 {
5433         int ret;
5434         cpumask_var_t mask;
5435
5436         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
5437                 return -EINVAL;
5438         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
5439                 return -EINVAL;
5440
5441         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5442                 return -ENOMEM;
5443
5444         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5445         if (ret == 0) {
5446                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5447
5448                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5449                         ret = -EFAULT;
5450                 else
5451                         ret = retlen;
5452         }
5453         free_cpumask_var(mask);
5454
5455         return ret;
5456 }
5457
5458 /**
5459  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5460  *
5461  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5462  * other threads running on this CPU then this function will return.
5463  */
5464 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5465 {
5466         struct rq *rq = this_rq_lock();
5467
5468         schedstat_inc(rq, yld_count);
5469         current->sched_class->yield_task(rq);
5470
5471         /*
5472          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5473          * no need to preempt or enable interrupts:
5474          */
5475         __release(rq->lock);
5476         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5477         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5478         preempt_enable_no_resched();
5479
5480         schedule();
5481
5482         return 0;
5483 }
5484
5485 static inline int should_resched(void)
5486 {
5487         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5488 }
5489
5490 static void __cond_resched(void)
5491 {
5492         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5493         schedule();
5494         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5495 }
5496
5497 int __sched _cond_resched(void)
5498 {
5499         if (should_resched()) {
5500                 __cond_resched();
5501                 return 1;
5502         }
5503         return 0;
5504 }
5505 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5506
5507 /*
5508  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5509  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5510  *
5511  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5512  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5513  * spin_unlock(), once by hand).
5514  */
5515 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5516 {
5517         int resched = should_resched();
5518         int ret = 0;
5519
5520         lockdep_assert_held(lock);
5521
5522         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5523                 spin_unlock(lock);
5524                 if (resched)
5525                         __cond_resched();
5526                 else
5527                         cpu_relax();
5528                 ret = 1;
5529                 spin_lock(lock);
5530         }
5531         return ret;
5532 }
5533 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5534
5535 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5536 {
5537         BUG_ON(!in_softirq());
5538
5539         if (should_resched()) {
5540                 local_bh_enable();
5541                 __cond_resched();
5542                 local_bh_disable();
5543                 return 1;
5544         }
5545         return 0;
5546 }
5547 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5548
5549 /**
5550  * yield - yield the current processor to other threads.
5551  *
5552  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5553  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5554  */
5555 void __sched yield(void)
5556 {
5557         set_current_state(TASK_RUNNING);
5558         sys_sched_yield();
5559 }
5560 EXPORT_SYMBOL(yield);
5561
5562 /**
5563  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5564  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5565  * processor it's on.
5566  * @p: target task
5567  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5568  *
5569  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5570  * can't go away on us before we can do any checks.
5571  *
5572  * Returns true if we indeed boosted the target task.
5573  */
5574 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5575 {
5576         struct task_struct *curr = current;
5577         struct rq *rq, *p_rq;
5578         unsigned long flags;
5579         bool yielded = 0;
5580
5581         local_irq_save(flags);
5582         rq = this_rq();
5583
5584 again:
5585         p_rq = task_rq(p);
5586         double_rq_lock(rq, p_rq);
5587         while (task_rq(p) != p_rq) {
5588                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5589                 goto again;
5590         }
5591
5592         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5593                 goto out;
5594
5595         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5596                 goto out;
5597
5598         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5599                 goto out;
5600
5601         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5602         if (yielded) {
5603                 schedstat_inc(rq, yld_count);
5604                 /*
5605                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5606                  * fairness.
5607                  */
5608                 if (preempt && rq != p_rq)
5609                         resched_task(p_rq->curr);
5610         }
5611
5612 out:
5613         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5614         local_irq_restore(flags);
5615
5616         if (yielded)
5617                 schedule();
5618
5619         return yielded;
5620 }
5621 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5622
5623 /*
5624  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5625  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5626  */
5627 void __sched io_schedule(void)
5628 {
5629         struct rq *rq = raw_rq();
5630
5631         delayacct_blkio_start();
5632         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5633         blk_flush_plug(current);
5634         current->in_iowait = 1;
5635         schedule();
5636         current->in_iowait = 0;
5637         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5638         delayacct_blkio_end();
5639 }
5640 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5641
5642 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5643 {
5644         struct rq *rq = raw_rq();
5645         long ret;
5646
5647         delayacct_blkio_start();
5648         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5649         blk_flush_plug(current);
5650         current->in_iowait = 1;
5651         ret = schedule_timeout(timeout);
5652         current->in_iowait = 0;
5653         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5654         delayacct_blkio_end();
5655         return ret;
5656 }
5657
5658 /**
5659  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5660  * @policy: scheduling class.
5661  *
5662  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5663  * by a given scheduling class.
5664  */
5665 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5666 {
5667         int ret = -EINVAL;
5668
5669         switch (policy) {
5670         case SCHED_FIFO:
5671         case SCHED_RR:
5672                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5673                 break;
5674         case SCHED_NORMAL:
5675         case SCHED_BATCH:
5676         case SCHED_IDLE:
5677                 ret = 0;
5678                 break;
5679         }
5680         return ret;
5681 }
5682
5683 /**
5684  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5685  * @policy: scheduling class.
5686  *
5687  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5688  * by a given scheduling class.
5689  */
5690 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5691 {
5692         int ret = -EINVAL;
5693
5694         switch (policy) {
5695         case SCHED_FIFO:
5696         case SCHED_RR:
5697                 ret = 1;
5698                 break;
5699         case SCHED_NORMAL:
5700         case SCHED_BATCH:
5701         case SCHED_IDLE:
5702                 ret = 0;
5703         }
5704         return ret;
5705 }
5706
5707 /**
5708  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5709  * @pid: pid of the process.
5710  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5711  *
5712  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5713  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5714  */
5715 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5716                 struct timespec __user *, interval)
5717 {
5718         struct task_struct *p;
5719         unsigned int time_slice;
5720         unsigned long flags;
5721         struct rq *rq;
5722         int retval;
5723         struct timespec t;
5724
5725         if (pid < 0)
5726                 return -EINVAL;
5727
5728         retval = -ESRCH;
5729         rcu_read_lock();
5730         p = find_process_by_pid(pid);
5731         if (!p)
5732                 goto out_unlock;
5733
5734         retval = security_task_getscheduler(p);
5735         if (retval)
5736                 goto out_unlock;
5737
5738         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5739         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5740         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5741
5742         rcu_read_unlock();
5743         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5744         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5745         return retval;
5746
5747 out_unlock:
5748         rcu_read_unlock();
5749         return retval;
5750 }
5751
5752 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5753
5754 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5755 {
5756         unsigned long free = 0;
5757         unsigned state;
5758
5759         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5760         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5761                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5762 #if BITS_PER_LONG == 32
5763         if (state == TASK_RUNNING)
5764                 printk(KERN_CONT " running  ");
5765         else
5766                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5767 #else
5768         if (state == TASK_RUNNING)
5769                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5770         else
5771                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5772 #endif
5773 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5774         free = stack_not_used(p);
5775 #endif
5776         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5777                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5778                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5779
5780         show_stack(p, NULL);
5781 }
5782
5783 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5784 {
5785         struct task_struct *g, *p;
5786
5787 #if BITS_PER_LONG == 32
5788         printk(KERN_INFO
5789                 "  task                PC stack   pid father\n");
5790 #else
5791         printk(KERN_INFO
5792                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5793 #endif
5794         read_lock(&tasklist_lock);
5795         do_each_thread(g, p) {
5796                 /*
5797                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5798                  * console might take a lot of time:
5799                  */
5800                 touch_nmi_watchdog();
5801                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5802                         sched_show_task(p);
5803         } while_each_thread(g, p);
5804
5805         touch_all_softlockup_watchdogs();
5806
5807 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5808         sysrq_sched_debug_show();
5809 #endif
5810         read_unlock(&tasklist_lock);
5811         /*
5812          * Only show locks if all tasks are dumped:
5813          */
5814         if (!state_filter)
5815                 debug_show_all_locks();
5816 }
5817
5818 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5819 {
5820         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5821 }
5822
5823 /**
5824  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5825  * @idle: task in question
5826  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5827  *
5828  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5829  * flag, to make booting more robust.
5830  */
5831 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5832 {
5833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5834         unsigned long flags;
5835
5836         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5837
5838         __sched_fork(idle);
5839         idle->state = TASK_RUNNING;
5840         idle->se.exec_start = sched_clock();
5841
5842         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5843         /*
5844          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5845          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5846          * lockdep check in task_group() will fail.
5847          *
5848          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5849          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5850          *
5851          * Silence PROVE_RCU
5852          */
5853         rcu_read_lock();
5854         __set_task_cpu(idle, cpu);
5855         rcu_read_unlock();
5856
5857         rq->curr = rq->idle = idle;
5858 #if defined(CONFIG_SMP)
5859         idle->on_cpu = 1;
5860 #endif
5861         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5862
5863         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5864 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5865         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5866 #else
5867         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5868 #endif
5869         /*
5870          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5871          */
5872         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5873         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5874 }
5875
5876 /*
5877  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5878  * indicates which cpus entered this state. This is used
5879  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5880  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5881  * always be CPU_BITS_NONE.
5882  */
5883 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5884
5885 /*
5886  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5887  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5888  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5889  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5890  * number of CPUs.
5891  *
5892  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5893  */
5894 static int get_update_sysctl_factor(void)
5895 {
5896         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5897         unsigned int factor;
5898
5899         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5900         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5901                 factor = 1;
5902                 break;
5903         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5904                 factor = cpus;
5905                 break;
5906         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5907         default:
5908                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5909                 break;
5910         }
5911
5912         return factor;
5913 }
5914
5915 static void update_sysctl(void)
5916 {
5917         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5918
5919 #define SET_SYSCTL(name) \
5920         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5921         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5922         SET_SYSCTL(sched_latency);
5923         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5924 #undef SET_SYSCTL
5925 }
5926
5927 static inline void sched_init_granularity(void)
5928 {
5929         update_sysctl();
5930 }
5931
5932 #ifdef CONFIG_SMP
5933 /*
5934  * This is how migration works:
5935  *
5936  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5937  *    stop_one_cpu().
5938  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5939  *    off the CPU)
5940  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5941  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5942  *    it and puts it into the right queue.
5943  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5944  *    is done.
5945  */
5946
5947 /*
5948  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5949  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5950  * is removed from the allowed bitmask.
5951  *
5952  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5953  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5954  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5955  */
5956 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5957 {
5958         unsigned long flags;
5959         struct rq *rq;
5960         unsigned int dest_cpu;
5961         int ret = 0;
5962
5963         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5964
5965         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5966                 ret = -EINVAL;
5967                 goto out;
5968         }
5969
5970         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5971                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5972                 ret = -EINVAL;
5973                 goto out;
5974         }
5975
5976         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5977                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5978         else {
5979                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5980                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5981         }
5982
5983         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5984         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5985                 goto out;
5986
5987         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5988         if (need_migrate_task(p)) {
5989                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5990                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5991                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5992                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5993                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5994                 return 0;
5995         }
5996 out:
5997         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5998
5999         return ret;
6000 }
6001 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6002
6003 /*
6004  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6005  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6006  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6007  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6008  *
6009  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6010  * as the task is no longer on this CPU.
6011  *
6012  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6013  */
6014 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6015 {
6016         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6017         int ret = 0;
6018
6019         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6020                 return ret;
6021
6022         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6023         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6024
6025         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
6026         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6027         /* Already moved. */
6028         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6029                 goto done;
6030         /* Affinity changed (again). */
6031         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6032                 goto fail;
6033
6034         /*
6035          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
6036          * placed properly.
6037          */
6038         if (p->on_rq) {
6039                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6040                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
6041                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6042                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6043         }
6044 done:
6045         ret = 1;
6046 fail:
6047         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6048         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
6049         return ret;
6050 }
6051
6052 /*
6053  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
6054  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
6055  * 'pushing' onto another runqueue.
6056  */
6057 static int migration_cpu_stop(void *data)
6058 {
6059         struct migration_arg *arg = data;
6060
6061         /*
6062          * The original target cpu might have gone down and we might
6063          * be on another cpu but it doesn't matter.
6064          */
6065         local_irq_disable();
6066         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
6067         local_irq_enable();
6068         return 0;
6069 }
6070
6071 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6072
6073 /*
6074  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6075  * offline.
6076  */
6077 void idle_task_exit(void)
6078 {
6079         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6080
6081         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6082
6083         if (mm != &init_mm)
6084                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6085         mmdrop(mm);
6086 }
6087
6088 /*
6089  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6090  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6091  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6092  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6093  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6094  */
6095 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6096 {
6097         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
6098
6099         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6100         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6101 }
6102
6103 /*
6104  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
6105  */
6106 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
6107 {
6108         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
6109         rq->calc_load_active = 0;
6110 }
6111
6112 /*
6113  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
6114  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
6115  *
6116  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
6117  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
6118  * because of lock validation efforts.
6119  */
6120 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
6121 {
6122         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6123         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
6124         int dest_cpu;
6125
6126         /*
6127          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
6128          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
6129          *
6130          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
6131          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
6132          * either way we should never end up calling schedule() until we're
6133          * done here.
6134          */
6135         rq->stop = NULL;
6136
6137         for ( ; ; ) {
6138                 /*
6139                  * There's this thread running, bail when that's the only
6140                  * remaining thread.
6141                  */
6142                 if (rq->nr_running == 1)
6143                         break;
6144
6145                 next = pick_next_task(rq);
6146                 BUG_ON(!next);
6147                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6148
6149                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
6150                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
6151                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
6152
6153                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
6154
6155                 raw_spin_lock(&rq->lock);
6156         }
6157
6158         rq->stop = stop;
6159 }
6160
6161 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6162
6163 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6164
6165 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6166         {
6167                 .procname       = "sched_domain",
6168                 .mode           = 0555,
6169         },
6170         {}
6171 };
6172
6173 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6174         {
6175                 .procname       = "kernel",
6176                 .mode           = 0555,
6177                 .child          = sd_ctl_dir,
6178         },
6179         {}
6180 };
6181
6182 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6183 {
6184         struct ctl_table *entry =
6185                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6186
6187         return entry;
6188 }
6189
6190 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6191 {
6192         struct ctl_table *entry;
6193
6194         /*
6195          * In the intermediate directories, both the child directory and
6196          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6197          * will always be set. In the lowest directory the names are
6198          * static strings and all have proc handlers.
6199          */
6200         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6201                 if (entry->child)
6202                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6203                 if (entry->proc_handler == NULL)
6204                         kfree(entry->procname);
6205         }
6206
6207         kfree(*tablep);
6208         *tablep = NULL;
6209 }
6210
6211 static void
6212 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6213                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6214                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6215 {
6216         entry->procname = procname;
6217         entry->data = data;
6218         entry->maxlen = maxlen;
6219         entry->mode = mode;
6220         entry->proc_handler = proc_handler;
6221 }
6222
6223 static struct ctl_table *
6224 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6225 {
6226         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6227
6228         if (table == NULL)
6229                 return NULL;
6230
6231         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6232                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6233         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6234                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6235         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6236                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6237         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6238                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6239         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6240                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6241         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6242                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6243         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6244                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6245         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6246                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6247         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6248                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6249         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6250                 &sd->cache_nice_tries,
6251                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6252         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6253                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6254         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6255                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6256         /* &table[12] is terminator */
6257
6258         return table;
6259 }
6260
6261 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6262 {
6263         struct ctl_table *entry, *table;
6264         struct sched_domain *sd;
6265         int domain_num = 0, i;
6266         char buf[32];
6267
6268         for_each_domain(cpu, sd)
6269                 domain_num++;
6270         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6271         if (table == NULL)
6272                 return NULL;
6273
6274         i = 0;
6275         for_each_domain(cpu, sd) {
6276                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6277                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6278                 entry->mode = 0555;
6279                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6280                 entry++;
6281                 i++;
6282         }
6283         return table;
6284 }
6285
6286 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6287 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6288 {
6289         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
6290         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6291         char buf[32];
6292
6293         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6294         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6295
6296         if (entry == NULL)
6297                 return;
6298
6299         for_each_possible_cpu(i) {
6300                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6301                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6302                 entry->mode = 0555;
6303                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6304                 entry++;
6305         }
6306
6307         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6308         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6309 }
6310
6311 /* may be called multiple times per register */
6312 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6313 {
6314         if (sd_sysctl_header)
6315                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6316         sd_sysctl_header = NULL;
6317         if (sd_ctl_dir[0].child)
6318                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6319 }
6320 #else
6321 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6322 {
6323 }
6324 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6325 {
6326 }
6327 #endif
6328
6329 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6330 {
6331         if (!rq->online) {
6332                 const struct sched_class *class;
6333
6334                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6335                 rq->online = 1;
6336
6337                 for_each_class(class) {
6338                         if (class->rq_online)
6339                                 class->rq_online(rq);
6340                 }
6341         }
6342 }
6343
6344 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6345 {
6346         if (rq->online) {
6347                 const struct sched_class *class;
6348
6349                 for_each_class(class) {
6350                         if (class->rq_offline)
6351                                 class->rq_offline(rq);
6352                 }
6353
6354                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6355                 rq->online = 0;
6356         }
6357 }
6358
6359 /*
6360  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6361  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6362  */
6363 static int __cpuinit
6364 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6365 {
6366         int cpu = (long)hcpu;
6367         unsigned long flags;
6368         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6369
6370         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6371
6372         case CPU_UP_PREPARE:
6373                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
6374                 break;
6375
6376         case CPU_ONLINE:
6377                 /* Update our root-domain */
6378                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6379                 if (rq->rd) {
6380                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6381
6382                         set_rq_online(rq);
6383                 }
6384                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6385                 break;
6386
6387 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6388         case CPU_DYING:
6389                 sched_ttwu_pending();
6390                 /* Update our root-domain */
6391                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6392                 if (rq->rd) {
6393                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6394                         set_rq_offline(rq);
6395                 }
6396                 migrate_tasks(cpu);
6397                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
6398                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6399
6400                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6401                 calc_global_load_remove(rq);
6402                 break;
6403 #endif
6404         }
6405
6406         update_max_interval();
6407
6408         return NOTIFY_OK;
6409 }
6410
6411 /*
6412  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6413  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
6414  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
6415  */
6416 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6417         .notifier_call = migration_call,
6418         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
6419 };
6420
6421 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
6422                                       unsigned long action, void *hcpu)
6423 {
6424         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6425         case CPU_ONLINE:
6426         case CPU_DOWN_FAILED:
6427                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
6428                 return NOTIFY_OK;
6429         default:
6430                 return NOTIFY_DONE;
6431         }
6432 }
6433
6434 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
6435                                         unsigned long action, void *hcpu)
6436 {
6437         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6438         case CPU_DOWN_PREPARE:
6439                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
6440                 return NOTIFY_OK;
6441         default:
6442                 return NOTIFY_DONE;
6443         }
6444 }
6445
6446 static int __init migration_init(void)
6447 {
6448         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6449         int err;
6450
6451         /* Initialize migration for the boot CPU */
6452         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6453         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6454         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6455         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6456
6457         /* Register cpu active notifiers */
6458         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6459         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6460
6461         return 0;
6462 }
6463 early_initcall(migration_init);
6464 #endif
6465
6466 #ifdef CONFIG_SMP
6467
6468 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6469
6470 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6471
6472 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6473 {
6474         sched_domain_debug_enabled = 1;
6475
6476         return 0;
6477 }
6478 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6479
6480 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6481                                   struct cpumask *groupmask)
6482 {
6483         struct sched_group *group = sd->groups;
6484         char str[256];
6485
6486         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6487         cpumask_clear(groupmask);
6488
6489         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6490
6491         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6492                 printk("does not load-balance\n");
6493                 if (sd->parent)
6494                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6495                                         " has parent");
6496                 return -1;
6497         }
6498
6499         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6500
6501         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6502                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6503                                 "CPU%d\n", cpu);
6504         }
6505         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6506                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6507                                 " CPU%d\n", cpu);
6508         }
6509
6510         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6511         do {
6512                 if (!group) {
6513                         printk("\n");
6514                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6515                         break;
6516                 }
6517
6518                 if (!group->cpu_power) {
6519                         printk(KERN_CONT "\n");
6520                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6521                                         "set\n");
6522                         break;
6523                 }
6524
6525                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6526                         printk(KERN_CONT "\n");
6527                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6528                         break;
6529                 }
6530
6531                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6532                         printk(KERN_CONT "\n");
6533                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6534                         break;
6535                 }
6536
6537                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6538
6539                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6540
6541                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6542                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6543                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6544                                 group->cpu_power);
6545                 }
6546
6547                 group = group->next;
6548         } while (group != sd->groups);
6549         printk(KERN_CONT "\n");
6550
6551         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6552                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6553
6554         if (sd->parent &&
6555             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6556                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6557                         "of domain->span\n");
6558         return 0;
6559 }
6560
6561 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6562 {
6563         cpumask_var_t groupmask;
6564         int level = 0;
6565
6566         if (!sched_domain_debug_enabled)
6567                 return;
6568
6569         if (!sd) {
6570                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6571                 return;
6572         }
6573
6574         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6575
6576         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6577                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6578                 return;
6579         }
6580
6581         for (;;) {
6582                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6583                         break;
6584                 level++;
6585                 sd = sd->parent;
6586                 if (!sd)
6587                         break;
6588         }
6589         free_cpumask_var(groupmask);
6590 }
6591 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6592 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6593 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6594
6595 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6596 {
6597         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6598                 return 1;
6599
6600         /* Following flags need at least 2 groups */
6601         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6602                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6603                          SD_BALANCE_FORK |
6604                          SD_BALANCE_EXEC |
6605                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6606                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6607                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6608                         return 0;
6609         }
6610
6611         /* Following flags don't use groups */
6612         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6613                 return 0;
6614
6615         return 1;
6616 }
6617
6618 static int
6619 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6620 {
6621         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6622
6623         if (sd_degenerate(parent))
6624                 return 1;
6625
6626         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6627                 return 0;
6628
6629         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6630         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6631                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6632                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6633                                 SD_BALANCE_FORK |
6634                                 SD_BALANCE_EXEC |
6635                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6636                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6637                 if (nr_node_ids == 1)
6638                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6639         }
6640         if (~cflags & pflags)
6641                 return 0;
6642
6643         return 1;
6644 }
6645
6646 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6647 {
6648         synchronize_sched();
6649
6650         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6651
6652         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6653         free_cpumask_var(rd->online);
6654         free_cpumask_var(rd->span);
6655         kfree(rd);
6656 }
6657
6658 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6659 {
6660         struct root_domain *old_rd = NULL;
6661         unsigned long flags;
6662
6663         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6664
6665         if (rq->rd) {
6666                 old_rd = rq->rd;
6667
6668                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6669                         set_rq_offline(rq);
6670
6671                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6672
6673                 /*
6674                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6675                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6676                  * in this function:
6677                  */
6678                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6679                         old_rd = NULL;
6680         }
6681
6682         atomic_inc(&rd->refcount);
6683         rq->rd = rd;
6684
6685         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6686         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6687                 set_rq_online(rq);
6688
6689         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6690
6691         if (old_rd)
6692                 free_rootdomain(old_rd);
6693 }
6694
6695 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6696 {
6697         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6698
6699         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6700                 goto out;
6701         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6702                 goto free_span;
6703         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6704                 goto free_online;
6705
6706         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6707                 goto free_rto_mask;
6708         return 0;
6709
6710 free_rto_mask:
6711         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6712 free_online:
6713         free_cpumask_var(rd->online);
6714 free_span:
6715         free_cpumask_var(rd->span);
6716 out:
6717         return -ENOMEM;
6718 }
6719
6720 static void init_defrootdomain(void)
6721 {
6722         init_rootdomain(&def_root_domain);
6723
6724         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6725 }
6726
6727 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6728 {
6729         struct root_domain *rd;
6730
6731         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6732         if (!rd)
6733                 return NULL;
6734
6735         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6736                 kfree(rd);
6737                 return NULL;
6738         }
6739
6740         return rd;
6741 }
6742
6743 /*
6744  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6745  * hold the hotplug lock.
6746  */
6747 static void
6748 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6749 {
6750         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6751         struct sched_domain *tmp;
6752
6753         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6754                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6755
6756         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6757         for (tmp = sd; tmp; ) {
6758                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6759                 if (!parent)
6760                         break;
6761
6762                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6763                         tmp->parent = parent->parent;
6764                         if (parent->parent)
6765                                 parent->parent->child = tmp;
6766                 } else
6767                         tmp = tmp->parent;
6768         }
6769
6770         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6771                 sd = sd->parent;
6772                 if (sd)
6773                         sd->child = NULL;
6774         }
6775
6776         sched_domain_debug(sd, cpu);
6777
6778         rq_attach_root(rq, rd);
6779         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6780 }
6781
6782 /* cpus with isolated domains */
6783 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6784
6785 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6786 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6787 {
6788         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6789         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6790         return 1;
6791 }
6792
6793 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6794
6795 /*
6796  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6797  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6798  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6799  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6800  *
6801  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6802  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6803  * and ->cpu_power to 0.
6804  */
6805 static void
6806 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6807                         const struct cpumask *cpu_map,
6808                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6809                                         struct sched_group **sg,
6810                                         struct cpumask *tmpmask),
6811                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6812 {
6813         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6814         int i;
6815
6816         cpumask_clear(covered);
6817
6818         for_each_cpu(i, span) {
6819                 struct sched_group *sg;
6820                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6821                 int j;
6822
6823                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6824                         continue;
6825
6826                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6827                 sg->cpu_power = 0;
6828
6829                 for_each_cpu(j, span) {
6830                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6831                                 continue;
6832
6833                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6834                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6835                 }
6836                 if (!first)
6837                         first = sg;
6838                 if (last)
6839                         last->next = sg;
6840                 last = sg;
6841         }
6842         last->next = first;
6843 }
6844
6845 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6846
6847 #ifdef CONFIG_NUMA
6848
6849 /**
6850  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6851  * @node: node whose sched_domain we're building
6852  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6853  *
6854  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6855  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6856  *
6857  * Should use nodemask_t.
6858  */
6859 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6860 {
6861         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6862
6863         min_val = INT_MAX;
6864
6865         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6866                 /* Start at @node */
6867                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6868
6869                 if (!nr_cpus_node(n))
6870                         continue;
6871
6872                 /* Skip already used nodes */
6873                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6874                         continue;
6875
6876                 /* Simple min distance search */
6877                 val = node_distance(node, n);
6878
6879                 if (val < min_val) {
6880                         min_val = val;
6881                         best_node = n;
6882                 }
6883         }
6884
6885         node_set(best_node, *used_nodes);
6886         return best_node;
6887 }
6888
6889 /**
6890  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6891  * @node: node whose cpumask we're constructing
6892  * @span: resulting cpumask
6893  *
6894  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6895  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6896  * out optimally.
6897  */
6898 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6899 {
6900         nodemask_t used_nodes;
6901         int i;
6902
6903         cpumask_clear(span);
6904         nodes_clear(used_nodes);
6905
6906         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6907         node_set(node, used_nodes);
6908
6909         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6910                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6911
6912                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6913         }
6914 }
6915 #endif /* CONFIG_NUMA */
6916
6917 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6918
6919 /*
6920  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6921  *
6922  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6923  *   and struct sched_domain. )
6924  */
6925 struct static_sched_group {
6926         struct sched_group sg;
6927         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6928 };
6929
6930 struct static_sched_domain {
6931         struct sched_domain sd;
6932         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6933 };
6934
6935 struct s_data {
6936 #ifdef CONFIG_NUMA
6937         int                     sd_allnodes;
6938         cpumask_var_t           domainspan;
6939         cpumask_var_t           covered;
6940         cpumask_var_t           notcovered;
6941 #endif
6942         cpumask_var_t           nodemask;
6943         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6944         cpumask_var_t           this_core_map;
6945         cpumask_var_t           this_book_map;
6946         cpumask_var_t           send_covered;
6947         cpumask_var_t           tmpmask;
6948         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6949         struct root_domain      *rd;
6950 };
6951
6952 enum s_alloc {
6953         sa_sched_groups = 0,
6954         sa_rootdomain,
6955         sa_tmpmask,
6956         sa_send_covered,
6957         sa_this_book_map,
6958         sa_this_core_map,
6959         sa_this_sibling_map,
6960         sa_nodemask,
6961         sa_sched_group_nodes,
6962 #ifdef CONFIG_NUMA
6963         sa_notcovered,
6964         sa_covered,
6965         sa_domainspan,
6966 #endif
6967         sa_none,
6968 };
6969
6970 /*
6971  * SMT sched-domains:
6972  */
6973 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6974 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6975 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6976
6977 static int
6978 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6979                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6980 {
6981         if (sg)
6982                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6983         return cpu;
6984 }
6985 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6986
6987 /*
6988  * multi-core sched-domains:
6989  */
6990 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6991 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6992 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6993
6994 static int
6995 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6996                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6997 {
6998         int group;
6999 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7000         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
7001         group = cpumask_first(mask);
7002 #else
7003         group = cpu;
7004 #endif
7005         if (sg)
7006                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7007         return group;
7008 }
7009 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7010
7011 /*
7012  * book sched-domains:
7013  */
7014 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7015 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
7016 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
7017
7018 static int
7019 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7020                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7021 {
7022         int group = cpu;
7023 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7024         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7025         group = cpumask_first(mask);
7026 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7027         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
7028         group = cpumask_first(mask);
7029 #endif
7030         if (sg)
7031                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
7032         return group;
7033 }
7034 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
7035
7036 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7037 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7038
7039 static int
7040 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7041                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7042 {
7043         int group;
7044 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7045         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
7046         group = cpumask_first(mask);
7047 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7048         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7049         group = cpumask_first(mask);
7050 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7051         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
7052         group = cpumask_first(mask);
7053 #else
7054         group = cpu;
7055 #endif
7056         if (sg)
7057                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7058         return group;
7059 }
7060
7061 #ifdef CONFIG_NUMA
7062 /*
7063  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7064  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7065  * gets dynamically allocated.
7066  */
7067 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7068 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7069
7070 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7071 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7072
7073 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7074                                  struct sched_group **sg,
7075                                  struct cpumask *nodemask)
7076 {
7077         int group;
7078
7079         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7080         group = cpumask_first(nodemask);
7081
7082         if (sg)
7083                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7084         return group;
7085 }
7086
7087 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7088 {
7089         struct sched_group *sg = group_head;
7090         int j;
7091
7092         if (!sg)
7093                 return;
7094         do {
7095                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7096                         struct sched_domain *sd;
7097
7098                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7099                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
7100                                 /*
7101                                  * Only add "power" once for each
7102                                  * physical package.
7103                                  */
7104                                 continue;
7105                         }
7106
7107                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
7108                 }
7109                 sg = sg->next;
7110         } while (sg != group_head);
7111 }
7112
7113 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
7114                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
7115 {
7116         struct sched_domain *sd;
7117         struct sched_group *sg, *prev;
7118         int n, j;
7119
7120         cpumask_clear(d->covered);
7121         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
7122         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
7123                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
7124                 goto out;
7125         }
7126
7127         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
7128         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
7129
7130         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7131                           GFP_KERNEL, num);
7132         if (!sg) {
7133                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
7134                        num);
7135                 return -ENOMEM;
7136         }
7137         d->sched_group_nodes[num] = sg;
7138
7139         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
7140                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7141                 sd->groups = sg;
7142         }
7143
7144         sg->cpu_power = 0;
7145         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
7146         sg->next = sg;
7147         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
7148
7149         prev = sg;
7150         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7151                 n = (num + j) % nr_node_ids;
7152                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
7153                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
7154                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
7155                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7156                         break;
7157                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
7158                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
7159                         continue;
7160                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7161                                   GFP_KERNEL, num);
7162                 if (!sg) {
7163                         printk(KERN_WARNING
7164