sched: Rate-limit nohz
[safe/jmp/linux-2.6] / 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 <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246         struct cgroup_subsys_state css;
247
248 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
249         /* schedulable entities of this group on each cpu */
250         struct sched_entity **se;
251         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
252         struct cfs_rq **cfs_rq;
253         unsigned long shares;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
257         struct sched_rt_entity **rt_se;
258         struct rt_rq **rt_rq;
259
260         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
261 #endif
262
263         struct rcu_head rcu;
264         struct list_head list;
265
266         struct task_group *parent;
267         struct list_head siblings;
268         struct list_head children;
269 };
270
271 #define root_task_group init_task_group
272
273 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
274  * a task group's cpu shares.
275  */
276 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
277
278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
279
280 #ifdef CONFIG_SMP
281 static int root_task_group_empty(void)
282 {
283         return list_empty(&root_task_group.children);
284 }
285 #endif
286
287 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
288
289 /*
290  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
291  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
292  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
293  * too large, so as the shares value of a task group.
294  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
295  *  limitation from this.)
296  */
297 #define MIN_SHARES      2
298 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
299
300 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
301 #endif
302
303 /* Default task group.
304  *      Every task in system belong to this group at bootup.
305  */
306 struct task_group init_task_group;
307
308 /* return group to which a task belongs */
309 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
310 {
311         struct task_group *tg;
312
313 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
314         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
315                                 struct task_group, css);
316 #else
317         tg = &init_task_group;
318 #endif
319         return tg;
320 }
321
322 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
323 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
324 {
325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
326         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
327         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
328 #endif
329
330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
331         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
332         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
333 #endif
334 }
335
336 #else
337
338 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
339 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
340 {
341         return NULL;
342 }
343
344 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
345
346 /* CFS-related fields in a runqueue */
347 struct cfs_rq {
348         struct load_weight load;
349         unsigned long nr_running;
350
351         u64 exec_clock;
352         u64 min_vruntime;
353
354         struct rb_root tasks_timeline;
355         struct rb_node *rb_leftmost;
356
357         struct list_head tasks;
358         struct list_head *balance_iterator;
359
360         /*
361          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
362          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
363          */
364         struct sched_entity *curr, *next, *last;
365
366         unsigned int nr_spread_over;
367
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
370
371         /*
372          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
373          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
374          * (like users, containers etc.)
375          *
376          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
377          * list is used during load balance.
378          */
379         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
380         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
381
382 #ifdef CONFIG_SMP
383         /*
384          * the part of load.weight contributed by tasks
385          */
386         unsigned long task_weight;
387
388         /*
389          *   h_load = weight * f(tg)
390          *
391          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
392          * this group.
393          */
394         unsigned long h_load;
395
396         /*
397          * this cpu's part of tg->shares
398          */
399         unsigned long shares;
400
401         /*
402          * load.weight at the time we set shares
403          */
404         unsigned long rq_weight;
405 #endif
406 #endif
407 };
408
409 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
410 struct rt_rq {
411         struct rt_prio_array active;
412         unsigned long rt_nr_running;
413 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
414         struct {
415                 int curr; /* highest queued rt task prio */
416 #ifdef CONFIG_SMP
417                 int next; /* next highest */
418 #endif
419         } highest_prio;
420 #endif
421 #ifdef CONFIG_SMP
422         unsigned long rt_nr_migratory;
423         unsigned long rt_nr_total;
424         int overloaded;
425         struct plist_head pushable_tasks;
426 #endif
427         int rt_throttled;
428         u64 rt_time;
429         u64 rt_runtime;
430         /* Nests inside the rq lock: */
431         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
432
433 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
434         unsigned long rt_nr_boosted;
435
436         struct rq *rq;
437         struct list_head leaf_rt_rq_list;
438         struct task_group *tg;
439 #endif
440 };
441
442 #ifdef CONFIG_SMP
443
444 /*
445  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
446  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
447  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
448  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
449  * object.
450  *
451  */
452 struct root_domain {
453         atomic_t refcount;
454         cpumask_var_t span;
455         cpumask_var_t online;
456
457         /*
458          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
459          * one runnable RT task.
460          */
461         cpumask_var_t rto_mask;
462         atomic_t rto_count;
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         struct cpupri cpupri;
465 #endif
466 };
467
468 /*
469  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
470  * members (mimicking the global state we have today).
471  */
472 static struct root_domain def_root_domain;
473
474 #endif
475
476 /*
477  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
478  *
479  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
480  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
481  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
482  */
483 struct rq {
484         /* runqueue lock: */
485         raw_spinlock_t lock;
486
487         /*
488          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
489          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
490          */
491         unsigned long nr_running;
492         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
493         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
494 #ifdef CONFIG_NO_HZ
495         u64 nohz_stamp;
496         unsigned char in_nohz_recently;
497 #endif
498         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
499         struct load_weight load;
500         unsigned long nr_load_updates;
501         u64 nr_switches;
502
503         struct cfs_rq cfs;
504         struct rt_rq rt;
505
506 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
507         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
508         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
509 #endif
510 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
511         struct list_head leaf_rt_rq_list;
512 #endif
513
514         /*
515          * This is part of a global counter where only the total sum
516          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
517          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
518          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
519          */
520         unsigned long nr_uninterruptible;
521
522         struct task_struct *curr, *idle;
523         unsigned long next_balance;
524         struct mm_struct *prev_mm;
525
526         u64 clock;
527
528         atomic_t nr_iowait;
529
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         struct root_domain *rd;
532         struct sched_domain *sd;
533
534         unsigned char idle_at_tick;
535         /* For active balancing */
536         int post_schedule;
537         int active_balance;
538         int push_cpu;
539         /* cpu of this runqueue: */
540         int cpu;
541         int online;
542
543         unsigned long avg_load_per_task;
544
545         struct task_struct *migration_thread;
546         struct list_head migration_queue;
547
548         u64 rt_avg;
549         u64 age_stamp;
550         u64 idle_stamp;
551         u64 avg_idle;
552 #endif
553
554         /* calc_load related fields */
555         unsigned long calc_load_update;
556         long calc_load_active;
557
558 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
559 #ifdef CONFIG_SMP
560         int hrtick_csd_pending;
561         struct call_single_data hrtick_csd;
562 #endif
563         struct hrtimer hrtick_timer;
564 #endif
565
566 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
567         /* latency stats */
568         struct sched_info rq_sched_info;
569         unsigned long long rq_cpu_time;
570         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
571
572         /* sys_sched_yield() stats */
573         unsigned int yld_count;
574
575         /* schedule() stats */
576         unsigned int sched_switch;
577         unsigned int sched_count;
578         unsigned int sched_goidle;
579
580         /* try_to_wake_up() stats */
581         unsigned int ttwu_count;
582         unsigned int ttwu_local;
583
584         /* BKL stats */
585         unsigned int bkl_count;
586 #endif
587 };
588
589 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
590
591 static inline
592 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
593 {
594         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
595 }
596
597 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
598 {
599 #ifdef CONFIG_SMP
600         return rq->cpu;
601 #else
602         return 0;
603 #endif
604 }
605
606 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
607         rcu_dereference_check((p), \
608                               rcu_read_lock_sched_held() || \
609                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
610
611 /*
612  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
613  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
614  *
615  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
616  * preempt-disabled sections.
617  */
618 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
619         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
620
621 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
622 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
623 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
624 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
625 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
626
627 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
628 {
629         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
630 }
631
632 /*
633  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
634  */
635 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
636 # define const_debug __read_mostly
637 #else
638 # define const_debug static const
639 #endif
640
641 /**
642  * runqueue_is_locked
643  * @cpu: the processor in question.
644  *
645  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
646  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
647  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
648  */
649 int runqueue_is_locked(int cpu)
650 {
651         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
652 }
653
654 /*
655  * Debugging: various feature bits
656  */
657
658 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
659         __SCHED_FEAT_##name ,
660
661 enum {
662 #include "sched_features.h"
663 };
664
665 #undef SCHED_FEAT
666
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
669
670 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
671 #include "sched_features.h"
672         0;
673
674 #undef SCHED_FEAT
675
676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         #name ,
679
680 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
681 #include "sched_features.h"
682         NULL
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
688 {
689         int i;
690
691         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
692                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
693                         seq_puts(m, "NO_");
694                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
695         }
696         seq_puts(m, "\n");
697
698         return 0;
699 }
700
701 static ssize_t
702 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
703                 size_t cnt, loff_t *ppos)
704 {
705         char buf[64];
706         char *cmp = buf;
707         int neg = 0;
708         int i;
709
710         if (cnt > 63)
711                 cnt = 63;
712
713         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
714                 return -EFAULT;
715
716         buf[cnt] = 0;
717
718         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
719                 neg = 1;
720                 cmp += 3;
721         }
722
723         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
724                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
725
726                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
727                         if (neg)
728                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
729                         else
730                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
731                         break;
732                 }
733         }
734
735         if (!sched_feat_names[i])
736                 return -EINVAL;
737
738         *ppos += cnt;
739
740         return cnt;
741 }
742
743 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
744 {
745         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
746 }
747
748 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
749         .open           = sched_feat_open,
750         .write          = sched_feat_write,
751         .read           = seq_read,
752         .llseek         = seq_lseek,
753         .release        = single_release,
754 };
755
756 static __init int sched_init_debug(void)
757 {
758         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
759                         &sched_feat_fops);
760
761         return 0;
762 }
763 late_initcall(sched_init_debug);
764
765 #endif
766
767 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
768
769 /*
770  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
771  * Limited because this is done with IRQs disabled.
772  */
773 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
774
775 /*
776  * ratelimit for updating the group shares.
777  * default: 0.25ms
778  */
779 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
780 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
781
782 /*
783  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
784  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
785  * default: 4
786  */
787 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
788
789 /*
790  * period over which we average the RT time consumption, measured
791  * in ms.
792  *
793  * default: 1s
794  */
795 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
796
797 /*
798  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
799  * default: 1s
800  */
801 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
802
803 static __read_mostly int scheduler_running;
804
805 /*
806  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
807  * default: 0.95s
808  */
809 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
810
811 static inline u64 global_rt_period(void)
812 {
813         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
814 }
815
816 static inline u64 global_rt_runtime(void)
817 {
818         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
819                 return RUNTIME_INF;
820
821         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
822 }
823
824 #ifndef prepare_arch_switch
825 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
826 #endif
827 #ifndef finish_arch_switch
828 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
829 #endif
830
831 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
832 {
833         return rq->curr == p;
834 }
835
836 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
837 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
838 {
839         return task_current(rq, p);
840 }
841
842 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
843 {
844 }
845
846 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
847 {
848 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
849         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
850         rq->lock.owner = current;
851 #endif
852         /*
853          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
854          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
855          * prev into current:
856          */
857         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
858
859         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
860 }
861
862 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
863 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
864 {
865 #ifdef CONFIG_SMP
866         return p->oncpu;
867 #else
868         return task_current(rq, p);
869 #endif
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 #ifdef CONFIG_SMP
875         /*
876          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
877          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
878          * here.
879          */
880         next->oncpu = 1;
881 #endif
882 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
883         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
884 #else
885         raw_spin_unlock(&rq->lock);
886 #endif
887 }
888
889 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         /*
893          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
894          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
895          * finished.
896          */
897         smp_wmb();
898         prev->oncpu = 0;
899 #endif
900 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
901         local_irq_enable();
902 #endif
903 }
904 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
905
906 /*
907  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
908  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
909  *
910  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
911  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
912  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
913  */
914 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
915 {
916         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
917 }
918
919 /*
920  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
921  * Must be called interrupts disabled.
922  */
923 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
924         __acquires(rq->lock)
925 {
926         struct rq *rq;
927
928         for (;;) {
929                 while (task_is_waking(p))
930                         cpu_relax();
931                 rq = task_rq(p);
932                 raw_spin_lock(&rq->lock);
933                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
934                         return rq;
935                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
936         }
937 }
938
939 /*
940  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
941  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
942  * explicitly disabling preemption.
943  */
944 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         struct rq *rq;
948
949         for (;;) {
950                 while (task_is_waking(p))
951                         cpu_relax();
952                 local_irq_save(*flags);
953                 rq = task_rq(p);
954                 raw_spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
956                         return rq;
957                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
958         }
959 }
960
961 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
962 {
963         struct rq *rq = task_rq(p);
964
965         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
966         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
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 task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
976         __releases(rq->lock)
977 {
978         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
979 }
980
981 /*
982  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
983  */
984 static struct rq *this_rq_lock(void)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         local_irq_disable();
990         rq = this_rq();
991         raw_spin_lock(&rq->lock);
992
993         return rq;
994 }
995
996 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
997 /*
998  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
999  *
1000  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1001  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1002  * reschedule event.
1003  *
1004  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1005  * rq->lock.
1006  */
1007
1008 /*
1009  * Use hrtick when:
1010  *  - enabled by features
1011  *  - hrtimer is actually high res
1012  */
1013 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1014 {
1015         if (!sched_feat(HRTICK))
1016                 return 0;
1017         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1018                 return 0;
1019         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1020 }
1021
1022 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1023 {
1024         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1025                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * High-resolution timer tick.
1030  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1031  */
1032 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1033 {
1034         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1035
1036         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1037
1038         raw_spin_lock(&rq->lock);
1039         update_rq_clock(rq);
1040         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1041         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1042
1043         return HRTIMER_NORESTART;
1044 }
1045
1046 #ifdef CONFIG_SMP
1047 /*
1048  * called from hardirq (IPI) context
1049  */
1050 static void __hrtick_start(void *arg)
1051 {
1052         struct rq *rq = arg;
1053
1054         raw_spin_lock(&rq->lock);
1055         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1056         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1057         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Called to set the hrtick timer state.
1062  *
1063  * called with rq->lock held and irqs disabled
1064  */
1065 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1066 {
1067         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1068         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1069
1070         hrtimer_set_expires(timer, time);
1071
1072         if (rq == this_rq()) {
1073                 hrtimer_restart(timer);
1074         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1075                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1076                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1077         }
1078 }
1079
1080 static int
1081 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1082 {
1083         int cpu = (int)(long)hcpu;
1084
1085         switch (action) {
1086         case CPU_UP_CANCELED:
1087         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1088         case CPU_DOWN_PREPARE:
1089         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1090         case CPU_DEAD:
1091         case CPU_DEAD_FROZEN:
1092                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1093                 return NOTIFY_OK;
1094         }
1095
1096         return NOTIFY_DONE;
1097 }
1098
1099 static __init void init_hrtick(void)
1100 {
1101         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1102 }
1103 #else
1104 /*
1105  * Called to set the hrtick timer state.
1106  *
1107  * called with rq->lock held and irqs disabled
1108  */
1109 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1110 {
1111         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1112                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1113 }
1114
1115 static inline void init_hrtick(void)
1116 {
1117 }
1118 #endif /* CONFIG_SMP */
1119
1120 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1121 {
1122 #ifdef CONFIG_SMP
1123         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1124
1125         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1126         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1127         rq->hrtick_csd.info = rq;
1128 #endif
1129
1130         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1131         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1132 }
1133 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1134 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1135 {
1136 }
1137
1138 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1139 {
1140 }
1141
1142 static inline void init_hrtick(void)
1143 {
1144 }
1145 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1146
1147 /*
1148  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1149  *
1150  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1151  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1152  * the target CPU.
1153  */
1154 #ifdef CONFIG_SMP
1155
1156 #ifndef tsk_is_polling
1157 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1158 #endif
1159
1160 static void resched_task(struct task_struct *p)
1161 {
1162         int cpu;
1163
1164         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1165
1166         if (test_tsk_need_resched(p))
1167                 return;
1168
1169         set_tsk_need_resched(p);
1170
1171         cpu = task_cpu(p);
1172         if (cpu == smp_processor_id())
1173                 return;
1174
1175         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1176         smp_mb();
1177         if (!tsk_is_polling(p))
1178                 smp_send_reschedule(cpu);
1179 }
1180
1181 static void resched_cpu(int cpu)
1182 {
1183         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1184         unsigned long flags;
1185
1186         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1187                 return;
1188         resched_task(cpu_curr(cpu));
1189         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1190 }
1191
1192 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1193 /*
1194  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1195  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1196  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1197  * idle system the next event might even be infinite time into the
1198  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1199  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1200  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1201  * wheel for the next timer event.
1202  */
1203 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1204 {
1205         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1206
1207         if (cpu == smp_processor_id())
1208                 return;
1209
1210         /*
1211          * This is safe, as this function is called with the timer
1212          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1213          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1214          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1215          * timer into account automatically.
1216          */
1217         if (rq->curr != rq->idle)
1218                 return;
1219
1220         /*
1221          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1222          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1223          * idle task through an additional NOOP schedule()
1224          */
1225         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1226
1227         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1228         smp_mb();
1229         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1230                 smp_send_reschedule(cpu);
1231 }
1232
1233 int nohz_ratelimit(int cpu)
1234 {
1235         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1236         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1237
1238         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1239
1240         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1241 }
1242
1243 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1244
1245 static u64 sched_avg_period(void)
1246 {
1247         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1248 }
1249
1250 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1251 {
1252         s64 period = sched_avg_period();
1253
1254         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1255                 rq->age_stamp += period;
1256                 rq->rt_avg /= 2;
1257         }
1258 }
1259
1260 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1261 {
1262         rq->rt_avg += rt_delta;
1263         sched_avg_update(rq);
1264 }
1265
1266 #else /* !CONFIG_SMP */
1267 static void resched_task(struct task_struct *p)
1268 {
1269         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1270         set_tsk_need_resched(p);
1271 }
1272
1273 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1274 {
1275 }
1276 #endif /* CONFIG_SMP */
1277
1278 #if BITS_PER_LONG == 32
1279 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1280 #else
1281 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1282 #endif
1283
1284 #define WMULT_SHIFT     32
1285
1286 /*
1287  * Shift right and round:
1288  */
1289 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1290
1291 /*
1292  * delta *= weight / lw
1293  */
1294 static unsigned long
1295 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1296                 struct load_weight *lw)
1297 {
1298         u64 tmp;
1299
1300         if (!lw->inv_weight) {
1301                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1302                         lw->inv_weight = 1;
1303                 else
1304                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1305                                 / (lw->weight+1);
1306         }
1307
1308         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1309         /*
1310          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1311          */
1312         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1313                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1314                         WMULT_SHIFT/2);
1315         else
1316                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1317
1318         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1319 }
1320
1321 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1322 {
1323         lw->weight += inc;
1324         lw->inv_weight = 0;
1325 }
1326
1327 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1328 {
1329         lw->weight -= dec;
1330         lw->inv_weight = 0;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1335  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1336  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1337  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1338  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1339  * slice expiry etc.
1340  */
1341
1342 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1343 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1344
1345 /*
1346  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1347  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1348  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1349  * that remained on nice 0.
1350  *
1351  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1352  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1353  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1354  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1355  * the relative distance between them is ~25%.)
1356  */
1357 static const int prio_to_weight[40] = {
1358  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1359  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1360  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1361  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1362  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1363  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1364  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1365  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1366 };
1367
1368 /*
1369  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1370  *
1371  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1372  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1373  * into multiplications:
1374  */
1375 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1376  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1377  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1378  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1379  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1380  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1381  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1382  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1383  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1384 };
1385
1386 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1387 enum cpuacct_stat_index {
1388         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1389         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1390
1391         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1392 };
1393
1394 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1395 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1396 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1397                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1398 #else
1399 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1400 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1401                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1402 #endif
1403
1404 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1405 {
1406         update_load_add(&rq->load, load);
1407 }
1408
1409 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1410 {
1411         update_load_sub(&rq->load, load);
1412 }
1413
1414 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1415 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1416
1417 /*
1418  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1419  * leaving it for the final time.
1420  */
1421 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1422 {
1423         struct task_group *parent, *child;
1424         int ret;
1425
1426         rcu_read_lock();
1427         parent = &root_task_group;
1428 down:
1429         ret = (*down)(parent, data);
1430         if (ret)
1431                 goto out_unlock;
1432         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1433                 parent = child;
1434                 goto down;
1435
1436 up:
1437                 continue;
1438         }
1439         ret = (*up)(parent, data);
1440         if (ret)
1441                 goto out_unlock;
1442
1443         child = parent;
1444         parent = parent->parent;
1445         if (parent)
1446                 goto up;
1447 out_unlock:
1448         rcu_read_unlock();
1449
1450         return ret;
1451 }
1452
1453 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1454 {
1455         return 0;
1456 }
1457 #endif
1458
1459 #ifdef CONFIG_SMP
1460 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1461 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1462 {
1463         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1468  * according to the scheduling class and "nice" value.
1469  *
1470  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1471  * balance conservatively.
1472  */
1473 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1474 {
1475         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1476         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1477
1478         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1479                 return total;
1480
1481         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1486  * according to the scheduling class and "nice" value.
1487  */
1488 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1489 {
1490         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1491         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1492
1493         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1494                 return total;
1495
1496         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1497 }
1498
1499 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1500 {
1501         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1502
1503         if (!sd)
1504                 return NULL;
1505
1506         return sd->groups;
1507 }
1508
1509 static unsigned long power_of(int cpu)
1510 {
1511         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1512
1513         if (!group)
1514                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1515
1516         return group->cpu_power;
1517 }
1518
1519 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1520
1521 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1522 {
1523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1524         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1525
1526         if (nr_running)
1527                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1528         else
1529                 rq->avg_load_per_task = 0;
1530
1531         return rq->avg_load_per_task;
1532 }
1533
1534 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1535
1536 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1537
1538 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1539
1540 /*
1541  * Calculate and set the cpu's group shares.
1542  */
1543 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1544                                     unsigned long sd_shares,
1545                                     unsigned long sd_rq_weight,
1546                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1547 {
1548         unsigned long shares, rq_weight;
1549         int boost = 0;
1550
1551         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1552         if (!rq_weight) {
1553                 boost = 1;
1554                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1555         }
1556
1557         /*
1558          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1559          * shares_i =  -----------------------------
1560          *                  \Sum_j rq_weight_j
1561          */
1562         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1563         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1564
1565         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1566                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1567                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1568                 unsigned long flags;
1569
1570                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1571                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1572                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1573                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1574                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1575         }
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1580  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1581  * parent group depends on the shares of its child groups.
1582  */
1583 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1584 {
1585         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1586         unsigned long *usd_rq_weight;
1587         struct sched_domain *sd = data;
1588         unsigned long flags;
1589         int i;
1590
1591         if (!tg->se[0])
1592                 return 0;
1593
1594         local_irq_save(flags);
1595         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1596
1597         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1598                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1599                 usd_rq_weight[i] = weight;
1600
1601                 rq_weight += weight;
1602                 /*
1603                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1604                  * is one of average load so that when a new task gets to
1605                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1606                  */
1607                 if (!weight)
1608                         weight = NICE_0_LOAD;
1609
1610                 sum_weight += weight;
1611                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1612         }
1613
1614         if (!rq_weight)
1615                 rq_weight = sum_weight;
1616
1617         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1618                 shares = tg->shares;
1619
1620         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1621                 shares = tg->shares;
1622
1623         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1624                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1625
1626         local_irq_restore(flags);
1627
1628         return 0;
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1633  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1634  * group is a fraction of its parents load.
1635  */
1636 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1637 {
1638         unsigned long load;
1639         long cpu = (long)data;
1640
1641         if (!tg->parent) {
1642                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1643         } else {
1644                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1645                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1646                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1647         }
1648
1649         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1650
1651         return 0;
1652 }
1653
1654 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1655 {
1656         s64 elapsed;
1657         u64 now;
1658
1659         if (root_task_group_empty())
1660                 return;
1661
1662         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1663         elapsed = now - sd->last_update;
1664
1665         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1666                 sd->last_update = now;
1667                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1668         }
1669 }
1670
1671 static void update_h_load(long cpu)
1672 {
1673         if (root_task_group_empty())
1674                 return;
1675
1676         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1677 }
1678
1679 #else
1680
1681 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1682 {
1683 }
1684
1685 #endif
1686
1687 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1688
1689 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1690
1691 /*
1692  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1693  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1694  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1695  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1696  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1697  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1698  */
1699 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1700         __releases(this_rq->lock)
1701         __acquires(busiest->lock)
1702         __acquires(this_rq->lock)
1703 {
1704         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1705         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1706
1707         return 1;
1708 }
1709
1710 #else
1711 /*
1712  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1713  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1714  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1715  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1716  * regardless of entry order into the function.
1717  */
1718 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1719         __releases(this_rq->lock)
1720         __acquires(busiest->lock)
1721         __acquires(this_rq->lock)
1722 {
1723         int ret = 0;
1724
1725         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1726                 if (busiest < this_rq) {
1727                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1728                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1729                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1730                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1731                         ret = 1;
1732                 } else
1733                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1734                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1735         }
1736         return ret;
1737 }
1738
1739 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1740
1741 /*
1742  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1743  */
1744 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1745 {
1746         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1747                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1748                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1749                 BUG_ON(1);
1750         }
1751
1752         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1753 }
1754
1755 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1756         __releases(busiest->lock)
1757 {
1758         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1759         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1760 }
1761
1762 /*
1763  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1764  *
1765  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1766  * you need to do so manually before calling.
1767  */
1768 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1769         __acquires(rq1->lock)
1770         __acquires(rq2->lock)
1771 {
1772         BUG_ON(!irqs_disabled());
1773         if (rq1 == rq2) {
1774                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1775                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1776         } else {
1777                 if (rq1 < rq2) {
1778                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1779                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780                 } else {
1781                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1782                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783                 }
1784         }
1785         update_rq_clock(rq1);
1786         update_rq_clock(rq2);
1787 }
1788
1789 /*
1790  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1791  *
1792  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1793  * you need to do so manually after calling.
1794  */
1795 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1796         __releases(rq1->lock)
1797         __releases(rq2->lock)
1798 {
1799         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1800         if (rq1 != rq2)
1801                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1802         else
1803                 __release(rq2->lock);
1804 }
1805
1806 #endif
1807
1808 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1809 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1810 {
1811 #ifdef CONFIG_SMP
1812         cfs_rq->shares = shares;
1813 #endif
1814 }
1815 #endif
1816
1817 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1818 static void update_sysctl(void);
1819 static int get_update_sysctl_factor(void);
1820
1821 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1822 {
1823         set_task_rq(p, cpu);
1824 #ifdef CONFIG_SMP
1825         /*
1826          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1827          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1828          * per-task data have been completed by this moment.
1829          */
1830         smp_wmb();
1831         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1832 #endif
1833 }
1834
1835 static const struct sched_class rt_sched_class;
1836
1837 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1838 #define for_each_class(class) \
1839    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1840
1841 #include "sched_stats.h"
1842
1843 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1844 {
1845         rq->nr_running++;
1846 }
1847
1848 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1849 {
1850         rq->nr_running--;
1851 }
1852
1853 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1854 {
1855         if (task_has_rt_policy(p)) {
1856                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1857                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1858                 return;
1859         }
1860
1861         /*
1862          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1863          */
1864         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1865                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1866                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1867                 return;
1868         }
1869
1870         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1871         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1872 }
1873
1874 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1875 {
1876         s64 diff = sample - *avg;
1877         *avg += diff >> 3;
1878 }
1879
1880 static void
1881 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1882 {
1883         if (wakeup)
1884                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1885
1886         sched_info_queued(p);
1887         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1888         p->se.on_rq = 1;
1889 }
1890
1891 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1892 {
1893         if (sleep) {
1894                 if (p->se.last_wakeup) {
1895                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1896                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1897                         p->se.last_wakeup = 0;
1898                 } else {
1899                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1900                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1901                 }
1902         }
1903
1904         sched_info_dequeued(p);
1905         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1906         p->se.on_rq = 0;
1907 }
1908
1909 /*
1910  * activate_task - move a task to the runqueue.
1911  */
1912 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1913 {
1914         if (task_contributes_to_load(p))
1915                 rq->nr_uninterruptible--;
1916
1917         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1918         inc_nr_running(rq);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1923  */
1924 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1925 {
1926         if (task_contributes_to_load(p))
1927                 rq->nr_uninterruptible++;
1928
1929         dequeue_task(rq, p, sleep);
1930         dec_nr_running(rq);
1931 }
1932
1933 #include "sched_idletask.c"
1934 #include "sched_fair.c"
1935 #include "sched_rt.c"
1936 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1937 # include "sched_debug.c"
1938 #endif
1939
1940 /*
1941  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1942  */
1943 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1944 {
1945         return p->static_prio;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1950  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1951  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1952  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1953  * estimator recalculates.
1954  */
1955 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1956 {
1957         int prio;
1958
1959         if (task_has_rt_policy(p))
1960                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1961         else
1962                 prio = __normal_prio(p);
1963         return prio;
1964 }
1965
1966 /*
1967  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1968  * taken into account by the scheduler. This value might
1969  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1970  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1971  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1972  */
1973 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1974 {
1975         p->normal_prio = normal_prio(p);
1976         /*
1977          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1978          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1979          * to the normal priority:
1980          */
1981         if (!rt_prio(p->prio))
1982                 return p->normal_prio;
1983         return p->prio;
1984 }
1985
1986 /**
1987  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1988  * @p: the task in question.
1989  */
1990 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1991 {
1992         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1993 }
1994
1995 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1996                                        const struct sched_class *prev_class,
1997                                        int oldprio, int running)
1998 {
1999         if (prev_class != p->sched_class) {
2000                 if (prev_class->switched_from)
2001                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2002                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2003         } else
2004                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2005 }
2006
2007 #ifdef CONFIG_SMP
2008 /*
2009  * Is this task likely cache-hot:
2010  */
2011 static int
2012 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2013 {
2014         s64 delta;
2015
2016         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2017                 return 0;
2018
2019         /*
2020          * Buddy candidates are cache hot:
2021          */
2022         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2023                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2024                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2025                 return 1;
2026
2027         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2028                 return 1;
2029         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2030                 return 0;
2031
2032         delta = now - p->se.exec_start;
2033
2034         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2035 }
2036
2037 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2038 {
2039 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2040         /*
2041          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2042          * ttwu() will sort out the placement.
2043          */
2044         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2045                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2046 #endif
2047
2048         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2049
2050         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2051                 p->se.nr_migrations++;
2052                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2053         }
2054
2055         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2056 }
2057
2058 struct migration_req {
2059         struct list_head list;
2060
2061         struct task_struct *task;
2062         int dest_cpu;
2063
2064         struct completion done;
2065 };
2066
2067 /*
2068  * The task's runqueue lock must be held.
2069  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2070  */
2071 static int
2072 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2073 {
2074         struct rq *rq = task_rq(p);
2075
2076         /*
2077          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2078          * the next wake-up will properly place the task.
2079          */
2080         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2081                 return 0;
2082
2083         init_completion(&req->done);
2084         req->task = p;
2085         req->dest_cpu = dest_cpu;
2086         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2087
2088         return 1;
2089 }
2090
2091 /*
2092  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2093  *                              context switch.
2094  *
2095  * @p must not be current.
2096  */
2097 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2098 {
2099         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2100         int running;
2101         struct rq *rq;
2102
2103         nvcsw   = p->nvcsw;
2104         nivcsw  = p->nivcsw;
2105         for (;;) {
2106                 /*
2107                  * The runqueue is assigned before the actual context
2108                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2109                  *
2110                  * We could check initially without the lock but it is
2111                  * very likely that we need to take the lock in every
2112                  * iteration.
2113                  */
2114                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2115                 running = task_running(rq, p);
2116                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2117
2118                 if (likely(!running))
2119                         break;
2120                 /*
2121                  * The switch count is incremented before the actual
2122                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2123                  * sure at least one completed.
2124                  */
2125                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2126                         break;
2127                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2128                         break;
2129
2130                 cpu_relax();
2131         }
2132 }
2133
2134 /*
2135  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2136  *
2137  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2138  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2139  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2140  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2141  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2142  * @p has remained unscheduled the whole time.
2143  *
2144  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2145  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2146  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2147  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2148  * waiting to become inactive.
2149  */
2150 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2151 {
2152         unsigned long flags;
2153         int running, on_rq;
2154         unsigned long ncsw;
2155         struct rq *rq;
2156
2157         for (;;) {
2158                 /*
2159                  * We do the initial early heuristics without holding
2160                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2161                  * the runqueue lock when things look like they will
2162                  * work out!
2163                  */
2164                 rq = task_rq(p);
2165
2166                 /*
2167                  * If the task is actively running on another CPU
2168                  * still, just relax and busy-wait without holding
2169                  * any locks.
2170                  *
2171                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2172                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2173                  * But we don't care, since "task_running()" will
2174                  * return false if the runqueue has changed and p
2175                  * is actually now running somewhere else!
2176                  */
2177                 while (task_running(rq, p)) {
2178                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2179                                 return 0;
2180                         cpu_relax();
2181                 }
2182
2183                 /*
2184                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2185                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2186                  * just go back and repeat.
2187                  */
2188                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2189                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2190                 running = task_running(rq, p);
2191                 on_rq = p->se.on_rq;
2192                 ncsw = 0;
2193                 if (!match_state || p->state == match_state)
2194                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2195                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2196
2197                 /*
2198                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2199                  */
2200                 if (unlikely(!ncsw))
2201                         break;
2202
2203                 /*
2204                  * Was it really running after all now that we
2205                  * checked with the proper locks actually held?
2206                  *
2207                  * Oops. Go back and try again..
2208                  */
2209                 if (unlikely(running)) {
2210                         cpu_relax();
2211                         continue;
2212                 }
2213
2214                 /*
2215                  * It's not enough that it's not actively running,
2216                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2217                  * preempted!
2218                  *
2219                  * So if it was still runnable (but just not actively
2220                  * running right now), it's preempted, and we should
2221                  * yield - it could be a while.
2222                  */
2223                 if (unlikely(on_rq)) {
2224                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2225                         continue;
2226                 }
2227
2228                 /*
2229                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2230                  * runnable, which means that it will never become
2231                  * running in the future either. We're all done!
2232                  */
2233                 break;
2234         }
2235
2236         return ncsw;
2237 }
2238
2239 /***
2240  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2241  * @p: the to-be-kicked thread
2242  *
2243  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2244  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2245  *
2246  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2247  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2248  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2249  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2250  * achieved as well.
2251  */
2252 void kick_process(struct task_struct *p)
2253 {
2254         int cpu;
2255
2256         preempt_disable();
2257         cpu = task_cpu(p);
2258         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2259                 smp_send_reschedule(cpu);
2260         preempt_enable();
2261 }
2262 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2263 #endif /* CONFIG_SMP */
2264
2265 /**
2266  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2267  * @p:          the task to evaluate
2268  * @func:       the function to be called
2269  * @info:       the function call argument
2270  *
2271  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2272  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2273  */
2274 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2275                               void (*func) (void *info), void *info)
2276 {
2277         int cpu;
2278
2279         preempt_disable();
2280         cpu = task_cpu(p);
2281         if (task_curr(p))
2282                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2283         preempt_enable();
2284 }
2285
2286 #ifdef CONFIG_SMP
2287 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2288 {
2289         int dest_cpu;
2290         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2291
2292         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2293         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2294                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2295                         return dest_cpu;
2296
2297         /* Any allowed, online CPU? */
2298         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2299         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2300                 return dest_cpu;
2301
2302         /* No more Mr. Nice Guy. */
2303         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2304                 rcu_read_lock();
2305                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2306                 rcu_read_unlock();
2307                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2308
2309                 /*
2310                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2311                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2312                  * leave kernel.
2313                  */
2314                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2315                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2316                                "longer affine to cpu%d\n",
2317                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2318                 }
2319         }
2320
2321         return dest_cpu;
2322 }
2323
2324 /*
2325  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2326  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2327  * by:
2328  *
2329  *  exec:           is unstable, retry loop
2330  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2331  */
2332 static inline
2333 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2334 {
2335         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2336
2337         /*
2338          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2339          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2340          * cpu.
2341          *
2342          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2343          *
2344          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2345          *   not worry about this generic constraint ]
2346          */
2347         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2348                      !cpu_online(cpu)))
2349                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2350
2351         return cpu;
2352 }
2353 #endif
2354
2355 /***
2356  * try_to_wake_up - wake up a thread
2357  * @p: the to-be-woken-up thread
2358  * @state: the mask of task states that can be woken
2359  * @sync: do a synchronous wakeup?
2360  *
2361  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2362  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2363  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2364  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2365  * runnable without the overhead of this.
2366  *
2367  * returns failure only if the task is already active.
2368  */
2369 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2370                           int wake_flags)
2371 {
2372         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2373         unsigned long flags;
2374         struct rq *rq;
2375
2376         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2377                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2378
2379         this_cpu = get_cpu();
2380
2381         smp_wmb();
2382         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2383         update_rq_clock(rq);
2384         if (!(p->state & state))
2385                 goto out;
2386
2387         if (p->se.on_rq)
2388                 goto out_running;
2389
2390         cpu = task_cpu(p);
2391         orig_cpu = cpu;
2392
2393 #ifdef CONFIG_SMP
2394         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2395                 goto out_activate;
2396
2397         /*
2398          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2399          * we put the task in TASK_WAKING state.
2400          *
2401          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2402          */
2403         if (task_contributes_to_load(p))
2404                 rq->nr_uninterruptible--;
2405         p->state = TASK_WAKING;
2406
2407         if (p->sched_class->task_waking)
2408                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2409
2410         __task_rq_unlock(rq);
2411
2412         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2413         if (cpu != orig_cpu) {
2414                 /*
2415                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2416                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2417                  * might end up locking an invalid rq.
2418                  */
2419                 set_task_cpu(p, cpu);
2420         }
2421
2422         rq = cpu_rq(cpu);
2423         raw_spin_lock(&rq->lock);
2424         update_rq_clock(rq);
2425
2426         /*
2427          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2428          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2429          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2430          * cpu we just moved it to.
2431          */
2432         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2433         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2434
2435 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2436         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2437         if (cpu == this_cpu)
2438                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2439         else {
2440                 struct sched_domain *sd;
2441                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2442                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2443                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2444                                 break;
2445                         }
2446                 }
2447         }
2448 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2449
2450 out_activate:
2451 #endif /* CONFIG_SMP */
2452         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2453         if (wake_flags & WF_SYNC)
2454                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2455         if (orig_cpu != cpu)
2456                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2457         if (cpu == this_cpu)
2458                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2459         else
2460                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2461         activate_task(rq, p, 1);
2462         success = 1;
2463
2464         /*
2465          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2466          */
2467         if (!in_interrupt()) {
2468                 struct sched_entity *se = &current->se;
2469                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2470
2471                 if (se->last_wakeup)
2472                         sample -= se->last_wakeup;
2473                 else
2474                         sample -= se->start_runtime;
2475                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2476
2477                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2478         }
2479
2480 out_running:
2481         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2482         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2483
2484         p->state = TASK_RUNNING;
2485 #ifdef CONFIG_SMP
2486         if (p->sched_class->task_woken)
2487                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2488
2489         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2490                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2491                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2492
2493                 if (delta > max)
2494                         rq->avg_idle = max;
2495                 else
2496                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2497                 rq->idle_stamp = 0;
2498         }
2499 #endif
2500 out:
2501         task_rq_unlock(rq, &flags);
2502         put_cpu();
2503
2504         return success;
2505 }
2506
2507 /**
2508  * wake_up_process - Wake up a specific process
2509  * @p: The process to be woken up.
2510  *
2511  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2512  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2513  * running.
2514  *
2515  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2516  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2517  */
2518 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2519 {
2520         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2521 }
2522 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2523
2524 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2525 {
2526         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2527 }
2528
2529 /*
2530  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2531  * p is forked by current.
2532  *
2533  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2534  */
2535 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2536 {
2537         p->se.exec_start                = 0;
2538         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2539         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2540         p->se.nr_migrations             = 0;
2541         p->se.last_wakeup               = 0;
2542         p->se.avg_overlap               = 0;
2543         p->se.start_runtime             = 0;
2544         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2545
2546 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2547         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2548 #endif
2549
2550         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2551         p->se.on_rq = 0;
2552         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2553
2554 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2555         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2556 #endif
2557 }
2558
2559 /*
2560  * fork()/clone()-time setup:
2561  */
2562 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2563 {
2564         int cpu = get_cpu();
2565
2566         __sched_fork(p);
2567         /*
2568          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2569          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2570          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2571          */
2572         p->state = TASK_WAKING;
2573
2574         /*
2575          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2576          */
2577         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2578                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2579                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2580                         p->normal_prio = p->static_prio;
2581                 }
2582
2583                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2584                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2585                         p->normal_prio = p->static_prio;
2586                         set_load_weight(p);
2587                 }
2588
2589                 /*
2590                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2591                  * fulfilled its duty:
2592                  */
2593                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2594         }
2595
2596         /*
2597          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2598          */
2599         p->prio = current->normal_prio;
2600
2601         if (!rt_prio(p->prio))
2602                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2603
2604         if (p->sched_class->task_fork)
2605                 p->sched_class->task_fork(p);
2606
2607         set_task_cpu(p, cpu);
2608
2609 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2610         if (likely(sched_info_on()))
2611                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2612 #endif
2613 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2614         p->oncpu = 0;
2615 #endif
2616 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2617         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2618         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2619 #endif
2620         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2621
2622         put_cpu();
2623 }
2624
2625 /*
2626  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2627  *
2628  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2629  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2630  * on the runqueue and wakes it.
2631  */
2632 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2633 {
2634         unsigned long flags;
2635         struct rq *rq;
2636         int cpu = get_cpu();
2637
2638 #ifdef CONFIG_SMP
2639         /*
2640          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2641          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2642          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2643          *
2644          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2645          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2646          * cpu_online_mask is stable.
2647          */
2648         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2649         set_task_cpu(p, cpu);
2650 #endif
2651
2652         /*
2653          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2654          * nobody else will migrate this task.
2655          */
2656         rq = cpu_rq(cpu);
2657         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2658
2659         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2660         p->state = TASK_RUNNING;
2661         update_rq_clock(rq);
2662         activate_task(rq, p, 0);
2663         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2664         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2665 #ifdef CONFIG_SMP
2666         if (p->sched_class->task_woken)
2667                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2668 #endif
2669         task_rq_unlock(rq, &flags);
2670         put_cpu();
2671 }
2672
2673 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2674
2675 /**
2676  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2677  * @notifier: notifier struct to register
2678  */
2679 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2680 {
2681         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2682 }
2683 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2684
2685 /**
2686  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2687  * @notifier: notifier struct to unregister
2688  *
2689  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2690  */
2691 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2692 {
2693         hlist_del(&notifier->link);
2694 }
2695 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2696
2697 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2698 {
2699         struct preempt_notifier *notifier;
2700         struct hlist_node *node;
2701
2702         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2703                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2704 }
2705
2706 static void
2707 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2708                                  struct task_struct *next)
2709 {
2710         struct preempt_notifier *notifier;
2711         struct hlist_node *node;
2712
2713         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2714                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2715 }
2716
2717 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2718
2719 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2720 {
2721 }
2722
2723 static void
2724 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2725                                  struct task_struct *next)
2726 {
2727 }
2728
2729 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2730
2731 /**
2732  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2733  * @rq: the runqueue preparing to switch
2734  * @prev: the current task that is being switched out
2735  * @next: the task we are going to switch to.
2736  *
2737  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2738  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2739  * switch.
2740  *
2741  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2742  * hooks.
2743  */
2744 static inline void
2745 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2746                     struct task_struct *next)
2747 {
2748         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2749         prepare_lock_switch(rq, next);
2750         prepare_arch_switch(next);
2751 }
2752
2753 /**
2754  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2755  * @rq: runqueue associated with task-switch
2756  * @prev: the thread we just switched away from.
2757  *
2758  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2759  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2760  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2761  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2762  *
2763  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2764  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2765  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2766  * details.)
2767  */
2768 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2769         __releases(rq->lock)
2770 {
2771         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2772         long prev_state;
2773
2774         rq->prev_mm = NULL;
2775
2776         /*
2777          * A task struct has one reference for the use as "current".
2778          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2779          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2780          * the scheduled task must drop that reference.
2781          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2782          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2783          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2784          * be dropped twice.
2785          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2786          */
2787         prev_state = prev->state;
2788         finish_arch_switch(prev);
2789 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2790         local_irq_disable();
2791 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2792         perf_event_task_sched_in(current);
2793 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2794         local_irq_enable();
2795 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2796         finish_lock_switch(rq, prev);
2797
2798         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2799         if (mm)
2800                 mmdrop(mm);
2801         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2802                 /*
2803                  * Remove function-return probe instances associated with this
2804                  * task and put them back on the free list.
2805                  */
2806                 kprobe_flush_task(prev);
2807                 put_task_struct(prev);
2808         }
2809 }
2810
2811 #ifdef CONFIG_SMP
2812
2813 /* assumes rq->lock is held */
2814 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2815 {
2816         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2817                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2818 }
2819
2820 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2821 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2822 {
2823         if (rq->post_schedule) {
2824                 unsigned long flags;
2825
2826                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2827                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2828                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2829                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2830
2831                 rq->post_schedule = 0;
2832         }
2833 }
2834
2835 #else
2836
2837 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2838 {
2839 }
2840
2841 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2842 {
2843 }
2844
2845 #endif
2846
2847 /**
2848  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2849  * @prev: the thread we just switched away from.
2850  */
2851 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2852         __releases(rq->lock)
2853 {
2854         struct rq *rq = this_rq();
2855
2856         finish_task_switch(rq, prev);
2857
2858         /*
2859          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2860          * task_switch?
2861          */
2862         post_schedule(rq);
2863
2864 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2865         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2866         preempt_enable();
2867 #endif
2868         if (current->set_child_tid)
2869                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2870 }
2871
2872 /*
2873  * context_switch - switch to the new MM and the new
2874  * thread's register state.
2875  */
2876 static inline void
2877 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2878                struct task_struct *next)
2879 {
2880         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2881
2882         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2883         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2884         mm = next->mm;
2885         oldmm = prev->active_mm;
2886         /*
2887          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2888          * combine the page table reload and the switch backend into
2889          * one hypercall.
2890          */
2891         arch_start_context_switch(prev);
2892
2893         if (likely(!mm)) {
2894                 next->active_mm = oldmm;
2895                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2896                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2897         } else
2898                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2899
2900         if (likely(!prev->mm)) {
2901                 prev->active_mm = NULL;
2902                 rq->prev_mm = oldmm;
2903         }
2904         /*
2905          * Since the runqueue lock will be released by the next
2906          * task (which is an invalid locking op but in the case
2907          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2908          * do an early lockdep release here:
2909          */
2910 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2911         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2912 #endif
2913
2914         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2915         switch_to(prev, next, prev);
2916
2917         barrier();
2918         /*
2919          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2920          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2921          * frame will be invalid.
2922          */
2923         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2924 }
2925
2926 /*
2927  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2928  *
2929  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2930  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2931  * number of context switches performed since bootup.
2932  */
2933 unsigned long nr_running(void)
2934 {
2935         unsigned long i, sum = 0;
2936
2937         for_each_online_cpu(i)
2938                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2939
2940         return sum;
2941 }
2942
2943 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2944 {
2945         unsigned long i, sum = 0;
2946
2947         for_each_possible_cpu(i)
2948                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2949
2950         /*
2951          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2952          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2953          */
2954         if (unlikely((long)sum < 0))
2955                 sum = 0;
2956
2957         return sum;
2958 }
2959
2960 unsigned long long nr_context_switches(void)
2961 {
2962         int i;
2963         unsigned long long sum = 0;
2964
2965         for_each_possible_cpu(i)
2966                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2967
2968         return sum;
2969 }
2970
2971 unsigned long nr_iowait(void)
2972 {
2973         unsigned long i, sum = 0;
2974
2975         for_each_possible_cpu(i)
2976                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2977
2978         return sum;
2979 }
2980
2981 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2982 {
2983         struct rq *this = this_rq();
2984         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2985 }
2986
2987 unsigned long this_cpu_load(void)
2988 {
2989         struct rq *this = this_rq();
2990         return this->cpu_load[0];
2991 }
2992
2993
2994 /* Variables and functions for calc_load */
2995 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2996 static unsigned long calc_load_update;
2997 unsigned long avenrun[3];
2998 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2999
3000 /**
3001  * get_avenrun - get the load average array
3002  * @loads:      pointer to dest load array
3003  * @offset:     offset to add
3004  * @shift:      shift count to shift the result left
3005  *
3006  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3007  */
3008 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3009 {
3010         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3011         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3012         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3013 }
3014
3015 static unsigned long
3016 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3017 {
3018         load *= exp;
3019         load += active * (FIXED_1 - exp);
3020         return load >> FSHIFT;
3021 }
3022
3023 /*
3024  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3025  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3026  */
3027 void calc_global_load(void)
3028 {
3029         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3030         long active;
3031
3032         if (time_before(jiffies, upd))
3033                 return;
3034
3035         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3036         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3037
3038         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3039         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3040         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3041
3042         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3043 }
3044
3045 /*
3046  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3047  */
3048 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3049 {
3050         long nr_active, delta;
3051
3052         nr_active = this_rq->nr_running;
3053         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3054
3055         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3056                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3057                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3058                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3059         }
3060 }
3061
3062 /*
3063  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3064  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3065  */
3066 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3067 {
3068         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3069         int i, scale;
3070
3071         this_rq->nr_load_updates++;
3072
3073         /* Update our load: */
3074         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3075                 unsigned long old_load, new_load;
3076
3077                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3078
3079                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3080                 new_load = this_load;
3081                 /*
3082                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3083                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3084                  * example.
3085                  */
3086                 if (new_load > old_load)
3087                         new_load += scale-1;
3088                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3089         }
3090
3091         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3092                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3093                 calc_load_account_active(this_rq);
3094         }
3095 }
3096
3097 #ifdef CONFIG_SMP
3098
3099 /*
3100  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3101  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3102  */
3103 void sched_exec(void)
3104 {
3105         struct task_struct *p = current;
3106         struct migration_req req;
3107         int dest_cpu, this_cpu;
3108         unsigned long flags;
3109         struct rq *rq;
3110
3111 again:
3112         this_cpu = get_cpu();
3113         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3114         if (dest_cpu == this_cpu) {
3115                 put_cpu();
3116                 return;
3117         }
3118
3119         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3120         put_cpu();
3121
3122         /*
3123          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3124          */
3125         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3126             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3127                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3128                 goto again;
3129         }
3130
3131         /* force the process onto the specified CPU */
3132         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3133                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3134                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3135
3136                 get_task_struct(mt);
3137                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3138                 wake_up_process(mt);
3139                 put_task_struct(mt);
3140                 wait_for_completion(&req.done);
3141
3142                 return;
3143         }
3144         task_rq_unlock(rq, &flags);
3145 }
3146
3147 #endif
3148
3149 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3150
3151 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3152
3153 /*
3154  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3155  * @p in case that task is currently running.
3156  *
3157  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3158  */
3159 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3160 {
3161         u64 ns = 0;
3162
3163         if (task_current(rq, p)) {
3164                 update_rq_clock(rq);
3165                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3166                 if ((s64)ns < 0)
3167                         ns = 0;
3168         }
3169
3170         return ns;
3171 }
3172
3173 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3174 {
3175         unsigned long flags;
3176         struct rq *rq;
3177         u64 ns = 0;
3178
3179         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3180         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3181         task_rq_unlock(rq, &flags);
3182
3183         return ns;
3184 }
3185
3186 /*
3187  * Return accounted runtime for the task.
3188  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3189  * pending runtime that have not been accounted yet.
3190  */
3191 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3192 {
3193         unsigned long flags;
3194         struct rq *rq;
3195         u64 ns = 0;
3196
3197         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3198         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3199         task_rq_unlock(rq, &flags);
3200
3201         return ns;
3202 }
3203
3204 /*
3205  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3206  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3207  * pending runtime that have not been accounted yet.
3208  *
3209  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3210  * so the return value not includes other pending runtime that other
3211  * running tasks might have.
3212  */
3213 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3214 {
3215         struct task_cputime totals;
3216         unsigned long flags;
3217         struct rq *rq;
3218         u64 ns;
3219
3220         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3221         thread_group_cputime(p, &totals);
3222         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3223         task_rq_unlock(rq, &flags);
3224
3225         return ns;
3226 }
3227
3228 /*
3229  * Account user cpu time to a process.
3230  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3231  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3232  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3233  */
3234 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3235                        cputime_t cputime_scaled)
3236 {
3237         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3238         cputime64_t tmp;
3239
3240         /* Add user time to process. */
3241         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3242         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3243         account_group_user_time(p, cputime);
3244
3245         /* Add user time to cpustat. */
3246         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3247         if (TASK_NICE(p) > 0)
3248                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3249         else
3250                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3251
3252         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3253         /* Account for user time used */
3254         acct_update_integrals(p);
3255 }
3256
3257 /*
3258  * Account guest cpu time to a process.
3259  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3260  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3261  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3262  */
3263 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3264                                cputime_t cputime_scaled)
3265 {
3266         cputime64_t tmp;
3267         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3268
3269         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3270
3271         /* Add guest time to process. */
3272         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3273         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3274         account_group_user_time(p, cputime);
3275         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3276
3277         /* Add guest time to cpustat. */
3278         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3279                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3280                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3281         } else {
3282                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3283                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3284         }
3285 }
3286
3287 /*
3288  * Account system cpu time to a process.
3289  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3290  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3291  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3292  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3293  */
3294 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3295                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3296 {
3297         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3298         cputime64_t tmp;
3299
3300         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3301                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3302                 return;
3303         }
3304
3305         /* Add system time to process. */
3306         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3307         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3308         account_group_system_time(p, cputime);
3309
3310         /* Add system time to cpustat. */
3311         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3312         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3313                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3314         else if (softirq_count())
3315                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3316         else
3317                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3318
3319         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3320
3321         /* Account for system time used */
3322         acct_update_integrals(p);
3323 }
3324
3325 /*
3326  * Account for involuntary wait time.
3327  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3328  */
3329 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3330 {
3331         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3332         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3333
3334         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3335 }
3336
3337 /*
3338  * Account for idle time.
3339  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3340  */
3341 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3342 {
3343         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3344         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3345         struct rq *rq = this_rq();
3346
3347         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3348                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3349         else
3350                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3351 }
3352
3353 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3354
3355 /*
3356  * Account a single tick of cpu time.
3357  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3358  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3359  */
3360 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3361 {
3362         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3363         struct rq *rq = this_rq();
3364
3365         if (user_tick)
3366                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3367         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3368                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3369                                     one_jiffy_scaled);
3370         else
3371                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3372 }
3373
3374 /*
3375  * Account multiple ticks of steal time.
3376  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3377  * @ticks: number of stolen ticks
3378  */
3379 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3380 {
3381         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3382 }
3383
3384 /*
3385  * Account multiple ticks of idle time.
3386  * @ticks: number of stolen ticks
3387  */
3388 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3389 {
3390         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3391 }
3392
3393 #endif
3394
3395 /*
3396  * Use precise platform statistics if available:
3397  */
3398 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3399 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3400 {
3401         *ut = p->utime;
3402         *st = p->stime;
3403 }
3404
3405 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3406 {
3407         struct task_cputime cputime;
3408
3409         thread_group_cputime(p, &cputime);
3410
3411         *ut = cputime.utime;
3412         *st = cputime.stime;
3413 }
3414 #else
3415
3416 #ifndef nsecs_to_cputime
3417 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3418 #endif
3419
3420 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3421 {
3422         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3423
3424         /*
3425          * Use CFS's precise accounting:
3426          */
3427         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3428
3429         if (total) {
3430                 u64 temp;
3431
3432                 temp = (u64)(rtime * utime);
3433                 do_div(temp, total);
3434                 utime = (cputime_t)temp;
3435         } else
3436                 utime = rtime;
3437
3438         /*
3439          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3440          */
3441         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3442         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3443
3444         *ut = p->prev_utime;
3445         *st = p->prev_stime;
3446 }
3447
3448 /*
3449  * Must be called with siglock held.
3450  */
3451 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3452 {
3453         struct signal_struct *sig = p->signal;
3454         struct task_cputime cputime;
3455         cputime_t rtime, utime, total;
3456
3457         thread_group_cputime(p, &cputime);
3458
3459         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3460         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3461
3462         if (total) {
3463                 u64 temp;
3464
3465                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3466                 do_div(temp, total);
3467                 utime = (cputime_t)temp;
3468         } else
3469                 utime = rtime;
3470
3471         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3472         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3473                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3474
3475         *ut = sig->prev_utime;
3476         *st = sig->prev_stime;
3477 }
3478 #endif
3479
3480 /*
3481  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3482  * We call it with interrupts disabled.
3483  *
3484  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3485  * timeslices.
3486  */
3487 void scheduler_tick(void)
3488 {
3489         int cpu = smp_processor_id();
3490         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3491         struct task_struct *curr = rq->curr;
3492
3493         sched_clock_tick();
3494
3495         raw_spin_lock(&rq->lock);
3496         update_rq_clock(rq);
3497         update_cpu_load(rq);
3498         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3499         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3500
3501         perf_event_task_tick(curr);
3502
3503 #ifdef CONFIG_SMP
3504         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3505         trigger_load_balance(rq, cpu);
3506 #endif
3507 }
3508
3509 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3510 {
3511         if (in_lock_functions(addr)) {
3512                 addr = CALLER_ADDR2;
3513                 if (in_lock_functions(addr))
3514                         addr = CALLER_ADDR3;
3515         }
3516         return addr;
3517 }
3518
3519 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3520                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3521
3522 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3523 {
3524 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3525         /*
3526          * Underflow?
3527          */
3528         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3529                 return;
3530 #endif
3531         preempt_count() += val;
3532 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3533         /*
3534          * Spinlock count overflowing soon?
3535          */
3536         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3537                                 PREEMPT_MASK - 10);
3538 #endif
3539         if (preempt_count() == val)
3540                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3541 }
3542 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3543
3544 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3545 {
3546 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3547         /*
3548          * Underflow?
3549          */
3550         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3551                 return;
3552         /*
3553          * Is the spinlock portion underflowing?
3554          */
3555         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3556                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3557                 return;
3558 #endif
3559
3560         if (preempt_count() == val)
3561                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3562         preempt_count() -= val;
3563 }
3564 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3565
3566 #endif
3567
3568 /*
3569  * Print scheduling while atomic bug:
3570  */
3571 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3572 {
3573         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3574
3575         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3576                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3577
3578         debug_show_held_locks(prev);
3579         print_modules();
3580         if (irqs_disabled())
3581                 print_irqtrace_events(prev);
3582
3583         if (regs)
3584                 show_regs(regs);
3585         else
3586                 dump_stack();
3587 }
3588
3589 /*
3590  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3591  */
3592 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3593 {
3594         /*
3595          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3596          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3597          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3598          */
3599         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3600                 __schedule_bug(prev);
3601
3602         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3603
3604         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3605 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3606         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3607                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3608                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3609         }
3610 #endif
3611 }
3612
3613 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3614 {
3615         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
3616                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
3617
3618                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
3619                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
3620
3621                 /*
3622                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
3623                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
3624                  * the avg_overlap on preemption.
3625                  *
3626                  * We use the average preemption runtime because that
3627                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
3628                  * build up.
3629                  */
3630                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
3631         }
3632         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3633 }
3634
3635 /*
3636  * Pick up the highest-prio task:
3637  */
3638 static inline struct task_struct *
3639 pick_next_task(struct rq *rq)
3640 {
3641         const struct sched_class *class;
3642         struct task_struct *p;
3643
3644         /*
3645          * Optimization: we know that if all tasks are in
3646          * the fair class we can call that function directly:
3647          */
3648         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3649                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3650                 if (likely(p))
3651                         return p;
3652         }
3653
3654         class = sched_class_highest;
3655         for ( ; ; ) {
3656                 p = class->pick_next_task(rq);
3657                 if (p)
3658                         return p;
3659                 /*
3660                  * Will never be NULL as the idle class always
3661                  * returns a non-NULL p:
3662                  */
3663                 class = class->next;
3664         }
3665 }
3666
3667 /*
3668  * schedule() is the main scheduler function.
3669  */
3670 asmlinkage void __sched schedule(void)
3671 {
3672         struct task_struct *prev, *next;
3673         unsigned long *switch_count;
3674         struct rq *rq;
3675         int cpu;
3676
3677 need_resched:
3678         preempt_disable();
3679         cpu = smp_processor_id();
3680         rq = cpu_rq(cpu);
3681         rcu_sched_qs(cpu);
3682         prev = rq->curr;
3683         switch_count = &prev->nivcsw;
3684
3685         release_kernel_lock(prev);
3686 need_resched_nonpreemptible:
3687
3688         schedule_debug(prev);
3689
3690         if (sched_feat(HRTICK))
3691                 hrtick_clear(rq);
3692
3693         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3694         update_rq_clock(rq);
3695         clear_tsk_need_resched(prev);
3696
3697         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3698                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3699                         prev->state = TASK_RUNNING;
3700                 else
3701                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3702                 switch_count = &prev->nvcsw;
3703         }
3704
3705         pre_schedule(rq, prev);
3706
3707         if (unlikely(!rq->nr_running))
3708                 idle_balance(cpu, rq);
3709
3710         put_prev_task(rq, prev);
3711         next = pick_next_task(rq);
3712
3713         if (likely(prev != next)) {
3714                 sched_info_switch(prev, next);
3715                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3716
3717                 rq->nr_switches++;
3718                 rq->curr = next;
3719                 ++*switch_count;
3720
3721                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3722                 /*
3723                  * the context switch might have flipped the stack from under
3724                  * us, hence refresh the local variables.
3725                  */
3726                 cpu = smp_processor_id();
3727                 rq = cpu_rq(cpu);
3728         } else
3729                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3730
3731         post_schedule(rq);
3732
3733         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3734                 prev = rq->curr;
3735                 switch_count = &prev->nivcsw;
3736                 goto need_resched_nonpreemptible;
3737         }
3738
3739         preempt_enable_no_resched();
3740         if (need_resched())
3741                 goto need_resched;
3742 }
3743 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3744
3745 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3746 /*
3747  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3748  * access and not reliable.
3749  */
3750 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3751 {
3752         unsigned int cpu;
3753         struct rq *rq;
3754
3755         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3756                 return 0;
3757
3758 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3759         /*
3760          * Need to access the cpu field knowing that
3761          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3762          * the mutex owner just released it and exited.
3763          */
3764         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3765                 goto out;
3766 #else
3767         cpu = owner->cpu;
3768 #endif
3769
3770         /*
3771          * Even if the access succeeded (likely case),
3772          * the cpu field may no longer be valid.
3773          */
3774         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3775                 goto out;
3776
3777         /*
3778          * We need to validate that we can do a
3779          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3780          */
3781         if (!cpu_online(cpu))
3782                 goto out;
3783
3784         rq = cpu_rq(cpu);
3785
3786         for (;;) {
3787                 /*
3788                  * Owner changed, break to re-assess state.
3789                  */
3790                 if (lock->owner != owner)
3791                         break;
3792
3793                 /*
3794                  * Is that owner really running on that cpu?
3795                  */
3796                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3797                         return 0;
3798
3799                 cpu_relax();
3800         }
3801 out:
3802         return 1;
3803 }
3804 #endif
3805
3806 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3807 /*
3808  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3809  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3810  * occur there and call schedule directly.
3811  */
3812 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3813 {
3814         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3815
3816         /*
3817          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3818          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3819          */
3820         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3821                 return;
3822
3823         do {
3824                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3825                 schedule();
3826                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3827
3828                 /*
3829                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3830                  * between schedule and now.
3831                  */
3832                 barrier();
3833         } while (need_resched());
3834 }
3835 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3836
3837 /*
3838  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3839  * off of irq context.
3840  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3841  * protect us against recursive calling from irq.
3842  */
3843 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3844 {
3845         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3846
3847         /* Catch callers which need to be fixed */
3848         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3849
3850         do {
3851                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3852                 local_irq_enable();
3853                 schedule();
3854                 local_irq_disable();
3855                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3856
3857                 /*
3858                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3859                  * between schedule and now.
3860                  */
3861                 barrier();
3862         } while (need_resched());
3863 }
3864
3865 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3866
3867 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3868                           void *key)
3869 {
3870         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3871 }
3872 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3873
3874 /*
3875  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3876  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3877  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3878  *
3879  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3880  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3881  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3882  */
3883 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3884                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3885 {
3886         wait_queue_t *curr, *next;
3887
3888         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3889                 unsigned flags = curr->flags;
3890
3891                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3892                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3893                         break;
3894         }
3895 }
3896
3897 /**
3898  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3899  * @q: the waitqueue
3900  * @mode: which threads
3901  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3902  * @key: is directly passed to the wakeup function
3903  *
3904  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3905  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3906  */
3907 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3908                         int nr_exclusive, void *key)
3909 {
3910         unsigned long flags;
3911
3912         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3913         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3914         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3915 }
3916 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3917
3918 /*
3919  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3920  */
3921 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3922 {
3923         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3924 }
3925
3926 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3927 {
3928         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3929 }
3930
3931 /**
3932  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3933  * @q: the waitqueue
3934  * @mode: which threads
3935  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3936  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3937  *
3938  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3939  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3940  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3941  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3942  *
3943  * On UP it can prevent extra preemption.
3944  *
3945  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3946  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3947  */
3948 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3949                         int nr_exclusive, void *key)
3950 {
3951         unsigned long flags;
3952         int wake_flags = WF_SYNC;
3953
3954         if (unlikely(!q))
3955                 return;
3956
3957         if (unlikely(!nr_exclusive))
3958                 wake_flags = 0;
3959
3960         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3961         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3962         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3963 }
3964 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3965
3966 /*
3967  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3968  */
3969 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3970 {
3971         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3972 }
3973 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3974
3975 /**
3976  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3977  * @x:  holds the state of this particular completion
3978  *
3979  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3980  * awakened in the same order in which they were queued.
3981  *
3982  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3983  *
3984  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3985  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3986  */
3987 void complete(struct completion *x)
3988 {
3989         unsigned long flags;
3990
3991         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3992         x->done++;
3993         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3994         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3995 }
3996 EXPORT_SYMBOL(complete);
3997
3998 /**
3999  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4000  * @x:  holds the state of this particular completion
4001  *
4002  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4003  *
4004  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4005  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4006  */
4007 void complete_all(struct completion *x)
4008 {
4009         unsigned long flags;
4010
4011         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4012         x->done += UINT_MAX/2;
4013         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4014         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4015 }
4016 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4017
4018 static inline long __sched
4019 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4020 {
4021         if (!x->done) {
4022                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4023
4024                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4025                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4026                 do {
4027                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4028                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4029                                 break;
4030                         }
4031                         __set_current_state(state);
4032                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4033                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4034                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4035                 } while (!x->done && timeout);
4036                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4037                 if (!x->done)
4038                         return timeout;
4039         }
4040         x->done--;
4041         return timeout ?: 1;
4042 }
4043
4044 static long __sched
4045 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4046 {
4047         might_sleep();
4048
4049         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4050         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4051         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4052         return timeout;
4053 }
4054
4055 /**
4056  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4057  * @x:  holds the state of this particular completion
4058  *
4059  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4060  * interruptible and there is no timeout.
4061  *
4062  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4063  * and interrupt capability. Also see complete().
4064  */
4065 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4066 {
4067         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4068 }
4069 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4070
4071 /**
4072  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4073  * @x:  holds the state of this particular completion
4074  * @timeout:  timeout value in jiffies
4075  *
4076  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4077  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4078  * interruptible.
4079  */
4080 unsigned long __sched
4081 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4082 {
4083         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4084 }
4085 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4086
4087 /**
4088  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4089  * @x:  holds the state of this particular completion
4090  *
4091  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4092  * interruptible.
4093  */
4094 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4095 {
4096         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4097         if (t == -ERESTARTSYS)
4098                 return t;
4099         return 0;
4100 }
4101 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4102
4103 /**
4104  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4105  * @x:  holds the state of this particular completion
4106  * @timeout:  timeout value in jiffies
4107  *
4108  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4109  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4110  */
4111 unsigned long __sched
4112 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4113                                           unsigned long timeout)
4114 {
4115         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4116 }
4117 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4118
4119 /**
4120  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4121  * @x:  holds the state of this particular completion
4122  *
4123  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4124  * interrupted by a kill signal.
4125  */
4126 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4127 {
4128         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4129         if (t == -ERESTARTSYS)
4130                 return t;
4131         return 0;
4132 }
4133 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4134
4135 /**
4136  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4137  *      @x:     completion structure
4138  *
4139  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4140  *               1 if a decrement succeeded.
4141  *
4142  *      If a completion is being used as a counting completion,
4143  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4144  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4145  *      is protecting is not available.
4146  */
4147 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4148 {
4149         unsigned long flags;
4150         int ret = 1;
4151
4152         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4153         if (!x->done)
4154                 ret = 0;
4155         else
4156                 x->done--;
4157         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4158         return ret;
4159 }
4160 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4161
4162 /**
4163  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4164  *      @x:     completion structure
4165  *
4166  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4167  *               1 if there are no waiters.
4168  *
4169  */
4170 bool completion_done(struct completion *x)
4171 {
4172         unsigned long flags;
4173         int ret = 1;
4174
4175         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4176         if (!x->done)
4177                 ret = 0;
4178         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4179         return ret;
4180 }
4181 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4182
4183 static long __sched
4184 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4185 {
4186         unsigned long flags;
4187         wait_queue_t wait;
4188
4189         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4190
4191         __set_current_state(state);
4192
4193         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4194         __add_wait_queue(q, &wait);
4195         spin_unlock(&q->lock);
4196         timeout = schedule_timeout(timeout);
4197         spin_lock_irq(&q->lock);
4198         __remove_wait_queue(q, &wait);
4199         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4200
4201         return timeout;
4202 }
4203
4204 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4205 {
4206         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4207 }
4208 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4209
4210 long __sched
4211 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4212 {
4213         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4214 }
4215 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4216
4217 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4218 {
4219         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4220 }
4221 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4222
4223 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4224 {
4225         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4226 }
4227 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4228
4229 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4230
4231 /*
4232  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4233  * @p: task
4234  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4235  *
4236  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4237  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4238  *
4239  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4240  */
4241 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4242 {
4243         unsigned long flags;
4244         int oldprio, on_rq, running;
4245         struct rq *rq;
4246         const struct sched_class *prev_class;
4247
4248         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4249
4250         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4251         update_rq_clock(rq);
4252
4253         oldprio = p->prio;
4254         prev_class = p->sched_class;
4255         on_rq = p->se.on_rq;
4256         running = task_current(rq, p);
4257         if (on_rq)
4258                 dequeue_task(rq, p, 0);
4259         if (running)
4260                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4261
4262         if (rt_prio(prio))
4263                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4264         else
4265                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4266
4267         p->prio = prio;
4268
4269         if (running)
4270                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4271         if (on_rq) {
4272                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
4273
4274                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4275         }
4276         task_rq_unlock(rq, &flags);
4277 }
4278
4279 #endif
4280
4281 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4282 {
4283         int old_prio, delta, on_rq;
4284         unsigned long flags;
4285         struct rq *rq;
4286
4287         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4288                 return;
4289         /*
4290          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4291          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4292          */
4293         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4294         update_rq_clock(rq);
4295         /*
4296          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4297          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4298          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4299          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4300          */
4301         if (task_has_rt_policy(p)) {
4302                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4303                 goto out_unlock;
4304         }
4305         on_rq = p->se.on_rq;
4306         if (on_rq)
4307                 dequeue_task(rq, p, 0);
4308
4309         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4310         set_load_weight(p);
4311         old_prio = p->prio;
4312         p->prio = effective_prio(p);
4313         delta = p->prio - old_prio;
4314
4315         if (on_rq) {
4316                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
4317                 /*
4318                  * If the task increased its priority or is running and
4319                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4320                  */
4321                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4322                         resched_task(rq->curr);
4323         }
4324 out_unlock:
4325         task_rq_unlock(rq, &flags);
4326 }
4327 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4328
4329 /*
4330  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4331  * @p: task
4332  * @nice: nice value
4333  */
4334 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4335 {
4336         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4337         int nice_rlim = 20 - nice;
4338
4339         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4340                 capable(CAP_SYS_NICE));
4341 }
4342
4343 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4344
4345 /*
4346  * sys_nice - change the priority of the current process.
4347  * @increment: priority increment
4348  *
4349  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4350  * does similar things.
4351  */
4352 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4353 {
4354         long nice, retval;
4355
4356         /*
4357          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4358          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4359          * and we have a single winner.
4360          */
4361         if (increment < -40)
4362                 increment = -40;
4363         if (increment > 40)
4364                 increment = 40;
4365
4366         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4367         if (nice < -20)
4368                 nice = -20;
4369         if (nice > 19)
4370                 nice = 19;
4371
4372         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4373                 return -EPERM;
4374
4375         retval = security_task_setnice(current, nice);
4376         if (retval)
4377                 return retval;
4378
4379         set_user_nice(current, nice);
4380         return 0;
4381 }
4382
4383 #endif
4384
4385 /**
4386  * task_prio - return the priority value of a given task.
4387  * @p: the task in question.
4388  *
4389  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4390  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4391  * around 0, value goes from -16 to +15.
4392  */
4393 int task_prio(const struct task_struct *p)
4394 {
4395         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4396 }
4397
4398 /**
4399  * task_nice - return the nice value of a given task.
4400  * @p: the task in question.
4401  */
4402 int task_nice(const struct task_struct *p)
4403 {
4404         return TASK_NICE(p);
4405 }
4406 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4407
4408 /**
4409  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4410  * @cpu: the processor in question.
4411  */
4412 int idle_cpu(int cpu)
4413 {
4414         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4415 }
4416
4417 /**
4418  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4419  * @cpu: the processor in question.
4420  */
4421 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4422 {
4423         return cpu_rq(cpu)->idle;
4424 }
4425
4426 /**
4427  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4428  * @pid: the pid in question.
4429  */
4430 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4431 {
4432         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4433 }
4434
4435 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4436 static void
4437 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4438 {
4439         BUG_ON(p->se.on_rq);
4440
4441         p->policy = policy;
4442         p->rt_priority = prio;
4443         p->normal_prio = normal_prio(p);
4444         /* we are holding p->pi_lock already */
4445         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4446         if (rt_prio(p->prio))
4447                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4448         else
4449                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4450         set_load_weight(p);
4451 }
4452
4453 /*
4454  * check the target process has a UID that matches the current process's
4455  */
4456 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4457 {
4458         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4459         bool match;
4460
4461         rcu_read_lock();
4462         pcred = __task_cred(p);
4463         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4464                  cred->euid == pcred->uid);
4465         rcu_read_unlock();
4466         return match;
4467 }
4468
4469 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4470                                 struct sched_param *param, bool user)
4471 {
4472         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4473         unsigned long flags;
4474         const struct sched_class *prev_class;
4475         struct rq *rq;
4476         int reset_on_fork;
4477
4478         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4479         BUG_ON(in_interrupt());
4480 recheck:
4481         /* double check policy once rq lock held */
4482         if (policy < 0) {
4483                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4484                 policy = oldpolicy = p->policy;
4485         } else {
4486                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4487                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4488
4489                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4490                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4491                                 policy != SCHED_IDLE)
4492                         return -EINVAL;
4493         }
4494
4495         /*
4496          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4497          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4498          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4499          */
4500         if (param->sched_priority < 0 ||
4501             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4502             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4503                 return -EINVAL;
4504         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4505                 return -EINVAL;
4506
4507         /*
4508          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4509          */
4510         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4511                 if (rt_policy(policy)) {
4512                         unsigned long rlim_rtprio;
4513
4514                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4515                                 return -ESRCH;
4516                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4517                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4518
4519                         /* can't set/change the rt policy */
4520                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4521                                 return -EPERM;
4522
4523                         /* can't increase priority */
4524                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4525                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4526                                 return -EPERM;
4527                 }
4528                 /*
4529                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4530                  * move out of SCHED_IDLE either:
4531                  */
4532                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4533                         return -EPERM;
4534
4535                 /* can't change other user's priorities */
4536                 if (!check_same_owner(p))
4537                         return -EPERM;
4538
4539                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4540                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4541                         return -EPERM;
4542         }
4543
4544         if (user) {
4545 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4546                 /*
4547                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4548                  * assigned.
4549                  */
4550                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4551                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4552                         return -EPERM;
4553 #endif
4554
4555                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4556                 if (retval)
4557                         return retval;
4558         }
4559
4560         /*
4561          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4562          * changing the priority of the task:
4563          */
4564         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4565         /*
4566          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4567          * runqueue lock must be held.
4568          */
4569         rq = __task_rq_lock(p);
4570         /* recheck policy now with rq lock held */
4571         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4572                 policy = oldpolicy = -1;
4573                 __task_rq_unlock(rq);
4574                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4575                 goto recheck;
4576         }
4577         update_rq_clock(rq);
4578         on_rq = p->se.on_rq;
4579         running = task_current(rq, p);
4580         if (on_rq)
4581                 deactivate_task(rq, p, 0);
4582         if (running)
4583                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4584
4585         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4586
4587         oldprio = p->prio;
4588         prev_class = p->sched_class;
4589         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4590
4591         if (running)
4592                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4593         if (on_rq) {
4594                 activate_task(rq, p, 0);
4595
4596                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4597         }
4598         __task_rq_unlock(rq);
4599         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4600
4601         rt_mutex_adjust_pi(p);
4602
4603         return 0;
4604 }
4605
4606 /**
4607  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4608  * @p: the task in question.
4609  * @policy: new policy.
4610  * @param: structure containing the new RT priority.
4611  *
4612  * NOTE that the task may be already dead.
4613  */
4614 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4615                        struct sched_param *param)
4616 {
4617         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4618 }
4619 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4620
4621 /**
4622  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4623  * @p: the task in question.
4624  * @policy: new policy.
4625  * @param: structure containing the new RT priority.
4626  *
4627  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4628  * current context has permission.  For example, this is needed in
4629  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4630  * but our caller might not have that capability.
4631  */
4632 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4633                                struct sched_param *param)
4634 {
4635         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4636 }
4637
4638 static int
4639 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4640 {
4641         struct sched_param lparam;
4642         struct task_struct *p;
4643         int retval;
4644
4645         if (!param || pid < 0)
4646                 return -EINVAL;
4647         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4648                 return -EFAULT;
4649
4650         rcu_read_lock();
4651         retval = -ESRCH;
4652         p = find_process_by_pid(pid);
4653         if (p != NULL)
4654                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4655         rcu_read_unlock();
4656
4657         return retval;
4658 }
4659
4660 /**
4661  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4662  * @pid: the pid in question.
4663  * @policy: new policy.
4664  * @param: structure containing the new RT priority.
4665  */
4666 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4667                 struct sched_param __user *, param)
4668 {
4669         /* negative values for policy are not valid */
4670         if (policy < 0)
4671                 return -EINVAL;
4672
4673         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4674 }
4675
4676 /**
4677  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4678  * @pid: the pid in question.
4679  * @param: structure containing the new RT priority.
4680  */
4681 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4682 {
4683         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4684 }
4685
4686 /**
4687  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4688  * @pid: the pid in question.
4689  */
4690 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4691 {
4692         struct task_struct *p;
4693         int retval;
4694
4695         if (pid < 0)
4696                 return -EINVAL;
4697
4698         retval = -ESRCH;
4699         rcu_read_lock();
4700         p = find_process_by_pid(pid);
4701         if (p) {
4702                 retval = security_task_getscheduler(p);
4703                 if (!retval)
4704                         retval = p->policy
4705                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4706         }
4707         rcu_read_unlock();
4708         return retval;
4709 }
4710
4711 /**
4712  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4713  * @pid: the pid in question.
4714  * @param: structure containing the RT priority.
4715  */
4716 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4717 {
4718         struct sched_param lp;
4719         struct task_struct *p;
4720         int retval;
4721
4722         if (!param || pid < 0)
4723                 return -EINVAL;
4724
4725         rcu_read_lock();
4726         p = find_process_by_pid(pid);
4727         retval = -ESRCH;
4728         if (!p)
4729                 goto out_unlock;
4730
4731         retval = security_task_getscheduler(p);
4732         if (retval)
4733                 goto out_unlock;
4734
4735         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4736         rcu_read_unlock();
4737
4738         /*
4739          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4740          */
4741         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4742
4743         return retval;
4744
4745 out_unlock:
4746         rcu_read_unlock();
4747         return retval;
4748 }
4749
4750 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4751 {
4752         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4753         struct task_struct *p;
4754         int retval;
4755
4756         get_online_cpus();
4757         rcu_read_lock();
4758
4759         p = find_process_by_pid(pid);
4760         if (!p) {
4761                 rcu_read_unlock();
4762                 put_online_cpus();
4763                 return -ESRCH;
4764         }
4765
4766         /* Prevent p going away */
4767         get_task_struct(p);
4768         rcu_read_unlock();
4769
4770         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4771                 retval = -ENOMEM;
4772                 goto out_put_task;
4773         }
4774         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4775                 retval = -ENOMEM;
4776                 goto out_free_cpus_allowed;
4777         }
4778         retval = -EPERM;
4779         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4780                 goto out_unlock;
4781
4782         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4783         if (retval)
4784                 goto out_unlock;
4785
4786         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4787         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4788  again:
4789         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4790
4791         if (!retval) {
4792                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4793                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4794                         /*
4795                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4796                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4797                          * cpuset's cpus_allowed
4798                          */
4799                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4800                         goto again;
4801                 }
4802         }
4803 out_unlock:
4804         free_cpumask_var(new_mask);
4805 out_free_cpus_allowed:
4806         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4807 out_put_task:
4808         put_task_struct(p);
4809         put_online_cpus();
4810         return retval;
4811 }
4812
4813 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4814                              struct cpumask *new_mask)
4815 {
4816         if (len < cpumask_size())
4817                 cpumask_clear(new_mask);
4818         else if (len > cpumask_size())
4819                 len = cpumask_size();
4820
4821         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4822 }
4823
4824 /**
4825  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4826  * @pid: pid of the process
4827  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4828  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4829  */
4830 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4831                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4832 {
4833         cpumask_var_t new_mask;
4834         int retval;
4835
4836         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4837                 return -ENOMEM;
4838
4839         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4840         if (retval == 0)
4841                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4842         free_cpumask_var(new_mask);
4843         return retval;
4844 }
4845
4846 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4847 {
4848         struct task_struct *p;
4849         unsigned long flags;
4850         struct rq *rq;
4851         int retval;
4852
4853         get_online_cpus();
4854         rcu_read_lock();
4855
4856         retval = -ESRCH;
4857         p = find_process_by_pid(pid);
4858         if (!p)
4859                 goto out_unlock;
4860
4861         retval = security_task_getscheduler(p);
4862         if (retval)
4863                 goto out_unlock;
4864
4865         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4866         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4867         task_rq_unlock(rq, &flags);
4868
4869 out_unlock:
4870         rcu_read_unlock();
4871         put_online_cpus();
4872
4873         return retval;
4874 }
4875
4876 /**
4877  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4878  * @pid: pid of the process
4879  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4880  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4881  */
4882 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4883                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4884 {
4885         int ret;
4886         cpumask_var_t mask;
4887
4888         if (len < cpumask_size())
4889                 return -EINVAL;
4890
4891         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4892                 return -ENOMEM;
4893
4894         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4895         if (ret == 0) {
4896                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
4897                         ret = -EFAULT;
4898                 else
4899                         ret = cpumask_size();
4900         }
4901         free_cpumask_var(mask);
4902
4903         return ret;
4904 }
4905
4906 /**
4907  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4908  *
4909  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4910  * other threads running on this CPU then this function will return.
4911  */
4912 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4913 {
4914         struct rq *rq = this_rq_lock();
4915
4916         schedstat_inc(rq, yld_count);
4917         current->sched_class->yield_task(rq);
4918
4919         /*
4920          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4921          * no need to preempt or enable interrupts:
4922          */
4923         __release(rq->lock);
4924         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4925         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4926         preempt_enable_no_resched();
4927
4928         schedule();
4929
4930         return 0;
4931 }
4932
4933 static inline int should_resched(void)
4934 {
4935         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4936 }
4937
4938 static void __cond_resched(void)
4939 {
4940         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4941         schedule();
4942         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4943 }
4944
4945 int __sched _cond_resched(void)
4946 {
4947         if (should_resched()) {
4948                 __cond_resched();
4949                 return 1;
4950         }
4951         return 0;
4952 }
4953 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4954
4955 /*
4956  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4957  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4958  *
4959  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4960  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4961  * spin_unlock(), once by hand).
4962  */
4963 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4964 {
4965         int resched = should_resched();
4966         int ret = 0;
4967
4968         lockdep_assert_held(lock);
4969
4970         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4971                 spin_unlock(lock);
4972                 if (resched)
4973                         __cond_resched();
4974                 else
4975                         cpu_relax();
4976                 ret = 1;
4977                 spin_lock(lock);
4978         }
4979         return ret;
4980 }
4981 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4982
4983 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4984 {
4985         BUG_ON(!in_softirq());
4986
4987         if (should_resched()) {
4988                 local_bh_enable();
4989                 __cond_resched();
4990                 local_bh_disable();
4991                 return 1;
4992         }
4993         return 0;
4994 }
4995 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4996
4997 /**
4998  * yield - yield the current processor to other threads.
4999  *
5000  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5001  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5002  */
5003 void __sched yield(void)
5004 {
5005         set_current_state(TASK_RUNNING);
5006         sys_sched_yield();
5007 }
5008 EXPORT_SYMBOL(yield);
5009
5010 /*
5011  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5012  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5013  */
5014 void __sched io_schedule(void)
5015 {
5016         struct rq *rq = raw_rq();
5017
5018         delayacct_blkio_start();
5019         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5020         current->in_iowait = 1;
5021         schedule();
5022         current->in_iowait = 0;
5023         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5024         delayacct_blkio_end();
5025 }
5026 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5027
5028 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5029 {
5030         struct rq *rq = raw_rq();
5031         long ret;
5032
5033         delayacct_blkio_start();
5034         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5035         current->in_iowait = 1;
5036         ret = schedule_timeout(timeout);
5037         current->in_iowait = 0;
5038         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5039         delayacct_blkio_end();
5040         return ret;
5041 }
5042
5043 /**
5044  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5045  * @policy: scheduling class.
5046  *
5047  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5048  * by a given scheduling class.
5049  */
5050 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5051 {
5052         int ret = -EINVAL;
5053
5054         switch (policy) {
5055         case SCHED_FIFO:
5056         case SCHED_RR:
5057                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5058                 break;
5059         case SCHED_NORMAL:
5060         case SCHED_BATCH:
5061         case SCHED_IDLE:
5062                 ret = 0;
5063                 break;
5064         }
5065         return ret;
5066 }
5067
5068 /**
5069  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5070  * @policy: scheduling class.
5071  *
5072  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5073  * by a given scheduling class.
5074  */
5075 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5076 {
5077         int ret = -EINVAL;
5078
5079         switch (policy) {
5080         case SCHED_FIFO:
5081         case SCHED_RR:
5082                 ret = 1;
5083                 break;
5084         case SCHED_NORMAL:
5085         case SCHED_BATCH:
5086         case SCHED_IDLE:
5087                 ret = 0;
5088         }
5089         return ret;
5090 }
5091
5092 /**
5093  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5094  * @pid: pid of the process.
5095  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5096  *
5097  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5098  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5099  */
5100 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5101                 struct timespec __user *, interval)
5102 {
5103         struct task_struct *p;
5104         unsigned int time_slice;
5105         unsigned long flags;
5106         struct rq *rq;
5107         int retval;
5108         struct timespec t;
5109
5110         if (pid < 0)
5111                 return -EINVAL;
5112
5113         retval = -ESRCH;
5114         rcu_read_lock();
5115         p = find_process_by_pid(pid);
5116         if (!p)
5117                 goto out_unlock;
5118
5119         retval = security_task_getscheduler(p);
5120         if (retval)
5121                 goto out_unlock;
5122
5123         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5124         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5125         task_rq_unlock(rq, &flags);
5126
5127         rcu_read_unlock();
5128         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5129         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5130         return retval;
5131
5132 out_unlock:
5133         rcu_read_unlock();
5134         return retval;
5135 }
5136
5137 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5138
5139 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5140 {
5141         unsigned long free = 0;
5142         unsigned state;
5143
5144         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5145         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5146                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5147 #if BITS_PER_LONG == 32
5148         if (state == TASK_RUNNING)
5149                 printk(KERN_CONT " running  ");
5150         else
5151                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5152 #else
5153         if (state == TASK_RUNNING)
5154                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5155         else
5156                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5157 #endif
5158 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5159         free = stack_not_used(p);
5160 #endif
5161         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5162                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5163                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5164
5165         show_stack(p, NULL);
5166 }
5167
5168 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5169 {
5170         struct task_struct *g, *p;
5171
5172 #if BITS_PER_LONG == 32
5173         printk(KERN_INFO
5174                 "  task                PC stack   pid father\n");
5175 #else
5176         printk(KERN_INFO
5177                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5178 #endif
5179         read_lock(&tasklist_lock);
5180         do_each_thread(g, p) {
5181                 /*
5182                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5183                  * console might take alot of time:
5184                  */
5185                 touch_nmi_watchdog();
5186                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5187                         sched_show_task(p);
5188         } while_each_thread(g, p);
5189
5190         touch_all_softlockup_watchdogs();
5191
5192 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5193         sysrq_sched_debug_show();
5194 #endif
5195         read_unlock(&tasklist_lock);
5196         /*
5197          * Only show locks if all tasks are dumped:
5198          */
5199         if (!state_filter)
5200                 debug_show_all_locks();
5201 }
5202
5203 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5204 {
5205         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5206 }
5207
5208 /**
5209  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5210  * @idle: task in question
5211  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5212  *
5213  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5214  * flag, to make booting more robust.
5215  */
5216 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5217 {
5218         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5219         unsigned long flags;
5220
5221         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5222
5223         __sched_fork(idle);
5224         idle->state = TASK_RUNNING;
5225         idle->se.exec_start = sched_clock();
5226
5227         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5228         __set_task_cpu(idle, cpu);
5229
5230         rq->curr = rq->idle = idle;
5231 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5232         idle->oncpu = 1;
5233 #endif
5234         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5235
5236         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5237 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5238         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5239 #else
5240         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5241 #endif
5242         /*
5243          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5244          */
5245         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5246         ftrace_graph_init_task(idle);
5247 }
5248
5249 /*
5250  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5251  * indicates which cpus entered this state. This is used
5252  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5253  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5254  * always be CPU_BITS_NONE.
5255  */
5256 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5257
5258 /*
5259  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5260  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5261  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5262  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5263  * number of CPUs.
5264  *
5265  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5266  */
5267 static int get_update_sysctl_factor(void)
5268 {
5269         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5270         unsigned int factor;
5271
5272         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5273         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5274                 factor = 1;
5275                 break;
5276         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5277                 factor = cpus;
5278                 break;
5279         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5280         default:
5281                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5282                 break;
5283         }
5284
5285         return factor;
5286 }
5287
5288 static void update_sysctl(void)
5289 {
5290         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5291
5292 #define SET_SYSCTL(name) \
5293         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5294         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5295         SET_SYSCTL(sched_latency);
5296         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5297         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5298 #undef SET_SYSCTL
5299 }
5300
5301 static inline void sched_init_granularity(void)
5302 {
5303         update_sysctl();
5304 }
5305
5306 #ifdef CONFIG_SMP
5307 /*
5308  * This is how migration works:
5309  *
5310  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5311  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5312  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5313  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5314  *    thread off the CPU)
5315  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5316  *    task is still in the wrong runqueue.
5317  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5318  *    it and puts it into the right queue.
5319  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5320  * 7) we wake up and the migration is done.
5321  */
5322
5323 /*
5324  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5325  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5326  * is removed from the allowed bitmask.
5327  *
5328  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5329  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5330  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5331  */
5332 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5333 {
5334         struct migration_req req;
5335         unsigned long flags;
5336         struct rq *rq;
5337         int ret = 0;
5338
5339         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5340
5341         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5342                 ret = -EINVAL;
5343                 goto out;
5344         }
5345
5346         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5347                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5348                 ret = -EINVAL;
5349                 goto out;
5350         }
5351
5352         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5353                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5354         else {
5355                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5356                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5357         }
5358
5359         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5360         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5361                 goto out;
5362
5363         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
5364                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5365                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
5366
5367                 get_task_struct(mt);
5368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5369                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5370                 put_task_struct(mt);
5371                 wait_for_completion(&req.done);
5372                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5373                 return 0;
5374         }
5375 out:
5376         task_rq_unlock(rq, &flags);
5377
5378         return ret;
5379 }
5380 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5381
5382 /*
5383  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5384  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5385  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5386  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5387  *
5388  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5389  * as the task is no longer on this CPU.
5390  *
5391  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5392  */
5393 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5394 {
5395         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5396         int ret = 0;
5397
5398         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5399                 return ret;
5400
5401         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5402         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5403
5404         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5405         /* Already moved. */
5406         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5407                 goto done;
5408         /* Affinity changed (again). */
5409         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5410                 goto fail;
5411
5412         /*
5413          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5414          * placed properly.
5415          */
5416         if (p->se.on_rq) {
5417                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5418                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5419                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5420                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5421         }
5422 done:
5423         ret = 1;
5424 fail:
5425         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5426         return ret;
5427 }
5428
5429 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
5430 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
5431 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
5432 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
5433
5434 /*
5435  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5436  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5437  * another runqueue.
5438  */
5439 static int migration_thread(void *data)
5440 {
5441         int badcpu;
5442         int cpu = (long)data;
5443         struct rq *rq;
5444
5445         rq = cpu_rq(cpu);
5446         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5447
5448         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5449         while (!kthread_should_stop()) {
5450                 struct migration_req *req;
5451                 struct list_head *head;
5452
5453                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5454
5455                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5456                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5457                         break;
5458                 }
5459
5460                 if (rq->active_balance) {
5461                         active_load_balance(rq, cpu);
5462                         rq->active_balance = 0;
5463                 }
5464
5465                 head = &rq->migration_queue;
5466
5467                 if (list_empty(head)) {
5468                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5469                         schedule();
5470                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5471                         continue;
5472                 }
5473                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5474                 list_del_init(head->next);
5475
5476                 if (req->task != NULL) {
5477                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5478                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5479                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
5480                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
5481                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5482                 } else {
5483                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
5484                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5485                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
5486                 }
5487                 local_irq_enable();
5488
5489                 complete(&req->done);
5490         }
5491         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5492
5493         return 0;
5494 }
5495
5496 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5497
5498 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5499 {
5500         int ret;
5501
5502         local_irq_disable();
5503         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5504         local_irq_enable();
5505         return ret;
5506 }
5507
5508 /*
5509  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5510  */
5511 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5512 {
5513         int dest_cpu;
5514
5515 again:
5516         dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5517
5518         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
5519         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
5520                 goto again;
5521 }
5522
5523 /*
5524  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5525  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5526  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5527  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5528  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5529  */
5530 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5531 {
5532         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5533         unsigned long flags;
5534
5535         local_irq_save(flags);
5536         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5537         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5538         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5539         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5540         local_irq_restore(flags);
5541 }
5542
5543 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5544 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5545 {
5546         struct task_struct *p, *t;
5547
5548         read_lock(&tasklist_lock);
5549
5550         do_each_thread(t, p) {
5551                 if (p == current)
5552                         continue;
5553
5554                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5555                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5556         } while_each_thread(t, p);
5557
5558         read_unlock(&tasklist_lock);
5559 }
5560
5561 /*
5562  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5563  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5564  * Used by CPU offline code.
5565  */
5566 void sched_idle_next(void)
5567 {
5568         int this_cpu = smp_processor_id();
5569         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5570         struct task_struct *p = rq->idle;
5571         unsigned long flags;
5572
5573         /* cpu has to be offline */
5574         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5575
5576         /*
5577          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5578          * and interrupts disabled on the current cpu.
5579          */
5580         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5581
5582         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5583
5584         update_rq_clock(rq);
5585         activate_task(rq, p, 0);
5586
5587         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5588 }
5589
5590 /*
5591  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5592  * offline.
5593  */
5594 void idle_task_exit(void)
5595 {
5596         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5597
5598         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5599
5600         if (mm != &init_mm)
5601                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5602         mmdrop(mm);
5603 }
5604
5605 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5606 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5607 {
5608         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5609
5610         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5611         BUG_ON(!p->exit_state);
5612
5613         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5614         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5615
5616         get_task_struct(p);
5617
5618         /*
5619          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5620          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5621          * fine.
5622          */
5623         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5624         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5625         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5626
5627         put_task_struct(p);
5628 }
5629
5630 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5631 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5632 {
5633         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5634         struct task_struct *next;
5635
5636         for ( ; ; ) {
5637                 if (!rq->nr_running)
5638                         break;
5639                 update_rq_clock(rq);
5640                 next = pick_next_task(rq);
5641                 if (!next)
5642                         break;
5643                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5644                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5645
5646         }
5647 }
5648
5649 /*
5650  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5651  */
5652 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5653 {
5654         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5655         rq->calc_load_active = 0;
5656 }
5657 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5658
5659 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5660
5661 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5662         {
5663                 .procname       = "sched_domain",
5664                 .mode           = 0555,
5665         },
5666         {}
5667 };
5668
5669 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5670         {
5671                 .procname       = "kernel",
5672                 .mode           = 0555,
5673                 .child          = sd_ctl_dir,
5674         },
5675         {}
5676 };
5677
5678 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5679 {
5680         struct ctl_table *entry =
5681                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5682
5683         return entry;
5684 }
5685
5686 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5687 {
5688         struct ctl_table *entry;
5689
5690         /*
5691          * In the intermediate directories, both the child directory and
5692          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5693          * will always be set. In the lowest directory the names are
5694          * static strings and all have proc handlers.
5695          */
5696         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5697                 if (entry->child)
5698                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5699                 if (entry->proc_handler == NULL)
5700                         kfree(entry->procname);
5701         }
5702
5703         kfree(*tablep);
5704         *tablep = NULL;
5705 }
5706
5707 static void
5708 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5709                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5710                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5711 {
5712         entry->procname = procname;
5713         entry->data = data;
5714         entry->maxlen = maxlen;
5715         entry->mode = mode;
5716         entry->proc_handler = proc_handler;
5717 }
5718
5719 static struct ctl_table *
5720 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5721 {
5722         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5723
5724         if (table == NULL)
5725                 return NULL;
5726
5727         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5728                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5729         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5730                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5731         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5732                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5733         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5734                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5735         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5736                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5737         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5738                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5739         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5740                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5741         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5742                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5743         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5744                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5745         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5746                 &sd->cache_nice_tries,
5747                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5748         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5749                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5750         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5751                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5752         /* &table[12] is terminator */
5753
5754         return table;
5755 }
5756
5757 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5758 {
5759         struct ctl_table *entry, *table;
5760         struct sched_domain *sd;
5761         int domain_num = 0, i;
5762         char buf[32];
5763
5764         for_each_domain(cpu, sd)
5765                 domain_num++;
5766         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5767         if (table == NULL)
5768                 return NULL;
5769
5770         i = 0;
5771         for_each_domain(cpu, sd) {
5772                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5773                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5774                 entry->mode = 0555;
5775                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5776                 entry++;
5777                 i++;
5778         }
5779         return table;
5780 }
5781
5782 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5783 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5784 {
5785         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5786         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5787         char buf[32];
5788
5789         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5790         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5791
5792         if (entry == NULL)
5793                 return;
5794
5795         for_each_possible_cpu(i) {
5796                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5797                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5798                 entry->mode = 0555;
5799                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5800                 entry++;
5801         }
5802
5803         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5804         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5805 }
5806
5807 /* may be called multiple times per register */
5808 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5809 {
5810         if (sd_sysctl_header)
5811                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5812         sd_sysctl_header = NULL;
5813         if (sd_ctl_dir[0].child)
5814                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5815 }
5816 #else
5817 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5818 {
5819 }
5820 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5821 {
5822 }
5823 #endif
5824
5825 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5826 {
5827         if (!rq->online) {
5828                 const struct sched_class *class;
5829
5830                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5831                 rq->online = 1;
5832
5833                 for_each_class(class) {
5834                         if (class->rq_online)
5835                                 class->rq_online(rq);
5836                 }
5837         }
5838 }
5839
5840 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5841 {
5842         if (rq->online) {
5843                 const struct sched_class *class;
5844
5845                 for_each_class(class) {
5846                         if (class->rq_offline)
5847                                 class->rq_offline(rq);
5848                 }
5849
5850                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5851                 rq->online = 0;
5852         }
5853 }
5854
5855 /*
5856  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5857  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5858  */
5859 static int __cpuinit
5860 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5861 {
5862         struct task_struct *p;
5863         int cpu = (long)hcpu;
5864         unsigned long flags;
5865         struct rq *rq;
5866
5867         switch (action) {
5868
5869         case CPU_UP_PREPARE:
5870         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5871                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5872                 if (IS_ERR(p))
5873                         return NOTIFY_BAD;
5874                 kthread_bind(p, cpu);
5875                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5876                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5877                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5878                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5879                 get_task_struct(p);
5880                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5881                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5882                 break;
5883
5884         case CPU_ONLINE:
5885         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5886                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5887                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5888
5889                 /* Update our root-domain */
5890                 rq = cpu_rq(cpu);
5891                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5892                 if (rq->rd) {
5893                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5894
5895                         set_rq_online(rq);
5896                 }
5897                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5898                 break;
5899
5900 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5901         case CPU_UP_CANCELED:
5902         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5903                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5904                         break;
5905                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5906                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5907                              cpumask_any(cpu_online_mask));
5908                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5909                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5910                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5911                 break;
5912
5913         case CPU_DEAD:
5914         case CPU_DEAD_FROZEN:
5915                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5916                 migrate_live_tasks(cpu);
5917                 rq = cpu_rq(cpu);
5918                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5919                 put_task_struct(rq->migration_thread);
5920                 rq->migration_thread = NULL;
5921                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5922                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5923                 update_rq_clock(rq);
5924                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5925                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5926                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5927                 migrate_dead_tasks(cpu);
5928                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5929                 cpuset_unlock();
5930                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5931                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5932                 calc_global_load_remove(rq);
5933                 /*
5934                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5935                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5936                  * the requestors.
5937                  */
5938                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5939                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5940                         struct migration_req *req;
5941
5942                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5943                                          struct migration_req, list);
5944                         list_del_init(&req->list);
5945                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5946                         complete(&req->done);
5947                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5948                 }
5949                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5950                 break;
5951
5952         case CPU_DYING:
5953         case CPU_DYING_FROZEN:
5954                 /* Update our root-domain */
5955                 rq = cpu_rq(cpu);
5956                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5957                 if (rq->rd) {
5958                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5959                         set_rq_offline(rq);
5960                 }
5961                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5962                 break;
5963 #endif
5964         }
5965         return NOTIFY_OK;
5966 }
5967
5968 /*
5969  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5970  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5971  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5972  */
5973 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5974         .notifier_call = migration_call,
5975         .priority = 10
5976 };
5977
5978 static int __init migration_init(void)
5979 {
5980         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5981         int err;
5982
5983         /* Start one for the boot CPU: */
5984         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5985         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5986         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5987         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5988
5989         return 0;
5990 }
5991 early_initcall(migration_init);
5992 #endif
5993
5994 #ifdef CONFIG_SMP
5995
5996 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5997
5998 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5999
6000 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6001 {
6002         sched_domain_debug_enabled = 1;
6003
6004         return 0;
6005 }
6006 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6007
6008 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6009                                   struct cpumask *groupmask)
6010 {
6011         struct sched_group *group = sd->groups;
6012         char str[256];
6013
6014         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6015         cpumask_clear(groupmask);
6016
6017         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6018
6019         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6020                 printk("does not load-balance\n");
6021                 if (sd->parent)
6022                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6023                                         " has parent");
6024                 return -1;
6025         }
6026
6027         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6028
6029         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6030                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6031                                 "CPU%d\n", cpu);
6032         }
6033         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6034                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6035                                 " CPU%d\n", cpu);
6036         }
6037
6038         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6039         do {
6040                 if (!group) {
6041                         printk("\n");
6042                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6043                         break;
6044                 }
6045
6046                 if (!group->cpu_power) {
6047                         printk(KERN_CONT "\n");
6048                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6049                                         "set\n");
6050                         break;
6051                 }
6052
6053                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6054                         printk(KERN_CONT "\n");
6055                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6056                         break;
6057                 }
6058
6059                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6060                         printk(KERN_CONT "\n");
6061                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6062                         break;
6063                 }
6064
6065                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6066
6067                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6068
6069                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6070                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6071                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6072                                 group->cpu_power);
6073                 }
6074
6075                 group = group->next;
6076         } while (group != sd->groups);
6077         printk(KERN_CONT "\n");
6078
6079         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6080                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6081
6082         if (sd->parent &&
6083             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6084                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6085                         "of domain->span\n");
6086         return 0;
6087 }
6088
6089 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6090 {
6091         cpumask_var_t groupmask;
6092         int level = 0;
6093
6094         if (!sched_domain_debug_enabled)
6095                 return;
6096
6097         if (!sd) {
6098                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6099                 return;
6100         }
6101
6102         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6103
6104         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6105                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6106                 return;
6107         }
6108
6109         for (;;) {
6110                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6111                         break;
6112                 level++;
6113                 sd = sd->parent;
6114                 if (!sd)
6115                         break;
6116         }
6117         free_cpumask_var(groupmask);
6118 }
6119 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6120 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6121 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6122
6123 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6124 {
6125         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6126                 return 1;
6127
6128         /* Following flags need at least 2 groups */
6129         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6130                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6131                          SD_BALANCE_FORK |
6132                          SD_BALANCE_EXEC |
6133                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6134                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6135                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6136                         return 0;
6137         }
6138
6139         /* Following flags don't use groups */
6140         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6141                 return 0;
6142
6143         return 1;
6144 }
6145
6146 static int
6147 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6148 {
6149         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6150
6151         if (sd_degenerate(parent))
6152                 return 1;
6153
6154         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6155                 return 0;
6156
6157         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6158         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6159                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6160                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6161                                 SD_BALANCE_FORK |
6162                                 SD_BALANCE_EXEC |
6163                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6164                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6165                 if (nr_node_ids == 1)
6166                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6167         }
6168         if (~cflags & pflags)
6169                 return 0;
6170
6171         return 1;
6172 }
6173
6174 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6175 {
6176         synchronize_sched();
6177
6178         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6179
6180         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6181         free_cpumask_var(rd->online);
6182         free_cpumask_var(rd->span);
6183         kfree(rd);
6184 }
6185
6186 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6187 {
6188         struct root_domain *old_rd = NULL;
6189         unsigned long flags;
6190
6191         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6192
6193         if (rq->rd) {
6194                 old_rd = rq->rd;
6195
6196                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6197                         set_rq_offline(rq);
6198
6199                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6200
6201                 /*
6202                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6203                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6204                  * in this function:
6205                  */
6206                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6207                         old_rd = NULL;
6208         }
6209
6210         atomic_inc(&rd->refcount);
6211         rq->rd = rd;
6212
6213         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6214         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6215                 set_rq_online(rq);
6216
6217         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6218
6219         if (old_rd)
6220                 free_rootdomain(old_rd);
6221 }
6222
6223 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6224 {
6225         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6226
6227         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6228
6229         if (bootmem)
6230                 gfp = GFP_NOWAIT;
6231
6232         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6233                 goto out;
6234         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6235                 goto free_span;
6236         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6237                 goto free_online;
6238
6239         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6240                 goto free_rto_mask;
6241         return 0;
6242
6243 free_rto_mask:
6244         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6245 free_online:
6246         free_cpumask_var(rd->online);
6247 free_span:
6248         free_cpumask_var(rd->span);
6249 out:
6250         return -ENOMEM;
6251 }
6252
6253 static void init_defrootdomain(void)
6254 {
6255         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6256
6257         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6258 }
6259
6260 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6261 {
6262         struct root_domain *rd;
6263
6264         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6265         if (!rd)
6266                 return NULL;
6267
6268         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6269                 kfree(rd);
6270                 return NULL;
6271         }
6272
6273         return rd;
6274 }
6275
6276 /*
6277  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6278  * hold the hotplug lock.
6279  */
6280 static void
6281 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6282 {
6283         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6284         struct sched_domain *tmp;
6285
6286         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6287         for (tmp = sd; tmp; ) {
6288                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6289                 if (!parent)
6290                         break;
6291
6292                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6293                         tmp->parent = parent->parent;
6294                         if (parent->parent)
6295                                 parent->parent->child = tmp;
6296                 } else
6297                         tmp = tmp->parent;
6298         }
6299
6300         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6301                 sd = sd->parent;
6302                 if (sd)
6303                         sd->child = NULL;
6304         }
6305
6306         sched_domain_debug(sd, cpu);
6307
6308         rq_attach_root(rq, rd);
6309         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6310 }
6311
6312 /* cpus with isolated domains */
6313 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6314
6315 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6316 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6317 {
6318         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6319         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6320         return 1;
6321 }
6322
6323 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6324
6325 /*
6326  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6327  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6328  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6329  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6330  *
6331  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6332  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6333  * and ->cpu_power to 0.
6334  */
6335 static void
6336 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6337                         const struct cpumask *cpu_map,
6338                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6339                                         struct sched_group **sg,
6340                                         struct cpumask *tmpmask),
6341                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6342 {
6343         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6344         int i;
6345
6346         cpumask_clear(covered);
6347
6348         for_each_cpu(i, span) {
6349                 struct sched_group *sg;
6350                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6351                 int j;
6352
6353                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6354                         continue;
6355
6356                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6357                 sg->cpu_power = 0;
6358
6359                 for_each_cpu(j, span) {
6360                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6361                                 continue;
6362
6363                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6364                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6365                 }
6366                 if (!first)
6367                         first = sg;
6368                 if (last)
6369                         last->next = sg;
6370                 last = sg;
6371         }
6372         last->next = first;
6373 }
6374
6375 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6376
6377 #ifdef CONFIG_NUMA
6378
6379 /**
6380  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6381  * @node: node whose sched_domain we're building
6382  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6383  *
6384  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6385  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6386  *
6387  * Should use nodemask_t.
6388  */
6389 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6390 {
6391         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6392
6393         min_val = INT_MAX;
6394
6395         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6396                 /* Start at @node */
6397                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6398
6399                 if (!nr_cpus_node(n))
6400                         continue;
6401
6402                 /* Skip already used nodes */
6403                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6404                         continue;
6405
6406                 /* Simple min distance search */
6407                 val = node_distance(node, n);
6408
6409                 if (val < min_val) {
6410                         min_val = val;
6411                         best_node = n;
6412                 }
6413         }
6414
6415         node_set(best_node, *used_nodes);
6416         return best_node;
6417 }
6418
6419 /**
6420  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6421  * @node: node whose cpumask we're constructing
6422  * @span: resulting cpumask
6423  *
6424  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6425  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6426  * out optimally.
6427  */
6428 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6429 {
6430         nodemask_t used_nodes;
6431         int i;
6432
6433         cpumask_clear(span);
6434         nodes_clear(used_nodes);
6435
6436         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6437         node_set(node, used_nodes);
6438
6439         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6440                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6441
6442                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6443         }
6444 }
6445 #endif /* CONFIG_NUMA */
6446
6447 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6448
6449 /*
6450  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6451  *
6452  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6453  *   and struct sched_domain. )
6454  */
6455 struct static_sched_group {
6456         struct sched_group sg;
6457         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6458 };
6459
6460 struct static_sched_domain {
6461         struct sched_domain sd;
6462         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6463 };
6464
6465 struct s_data {
6466 #ifdef CONFIG_NUMA
6467         int                     sd_allnodes;
6468         cpumask_var_t           domainspan;
6469         cpumask_var_t           covered;
6470         cpumask_var_t           notcovered;
6471 #endif
6472         cpumask_var_t           nodemask;
6473         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6474         cpumask_var_t           this_core_map;
6475         cpumask_var_t           send_covered;
6476         cpumask_var_t           tmpmask;
6477         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6478         struct root_domain      *rd;
6479 };
6480
6481 enum s_alloc {
6482         sa_sched_groups = 0,
6483         sa_rootdomain,
6484         sa_tmpmask,
6485         sa_send_covered,
6486         sa_this_core_map,
6487         sa_this_sibling_map,
6488         sa_nodemask,
6489         sa_sched_group_nodes,
6490 #ifdef CONFIG_NUMA
6491         sa_notcovered,
6492         sa_covered,
6493         sa_domainspan,
6494 #endif
6495         sa_none,
6496 };
6497
6498 /*
6499  * SMT sched-domains:
6500  */
6501 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6502 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6503 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6504
6505 static int
6506 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6507                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6508 {
6509         if (sg)
6510                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6511         return cpu;
6512 }
6513 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6514
6515 /*
6516  * multi-core sched-domains:
6517  */
6518 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6519 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6520 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6521 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6522
6523 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6524 static int
6525 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6526                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6527 {
6528         int group;
6529
6530         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6531         group = cpumask_first(mask);
6532         if (sg)
6533                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6534         return group;
6535 }
6536 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6537 static int
6538 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6539                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6540 {
6541         if (sg)
6542                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6543         return cpu;
6544 }
6545 #endif
6546
6547 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6548 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6549
6550 static int
6551 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6552                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6553 {
6554         int group;
6555 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6556         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6557         group = cpumask_first(mask);
6558 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6559         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6560         group = cpumask_first(mask);
6561 #else
6562         group = cpu;
6563 #endif
6564         if (sg)
6565                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6566         return group;
6567 }
6568
6569 #ifdef CONFIG_NUMA
6570 /*
6571  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6572  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6573  * gets dynamically allocated.
6574  */
6575 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6576 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6577
6578 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6579 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6580
6581 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6582                                  struct sched_group **sg,
6583                                  struct cpumask *nodemask)
6584 {
6585         int group;
6586
6587         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6588         group = cpumask_first(nodemask);
6589
6590         if (sg)
6591                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6592         return group;
6593 }
6594
6595 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6596 {
6597         struct sched_group *sg = group_head;
6598         int j;
6599
6600         if (!sg)
6601                 return;
6602         do {
6603                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6604                         struct sched_domain *sd;
6605
6606                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6607                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6608                                 /*
6609                                  * Only add "power" once for each
6610                                  * physical package.
6611                                  */
6612                                 continue;
6613                         }
6614
6615                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6616                 }
6617                 sg = sg->next;
6618         } while (sg != group_head);
6619 }
6620
6621 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6622                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6623 {
6624         struct sched_domain *sd;
6625         struct sched_group *sg, *prev;
6626         int n, j;
6627
6628         cpumask_clear(d->covered);
6629         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6630         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6631                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6632                 goto out;
6633         }
6634
6635         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6636         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6637
6638         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6639                           GFP_KERNEL, num);
6640         if (!sg) {
6641                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6642                        num);
6643                 return -ENOMEM;
6644         }
6645         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6646
6647         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6648                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6649                 sd->groups = sg;
6650         }
6651
6652         sg->cpu_power = 0;
6653         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6654         sg->next = sg;
6655         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6656
6657         prev = sg;
6658         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6659                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6660                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6661                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6662                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6663                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6664                         break;
6665                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6666                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6667                         continue;
6668                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6669                                   GFP_KERNEL, num);
6670                 if (!sg) {
6671                         printk(KERN_WARNING
6672                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6673                         return -ENOMEM;
6674                 }
6675                 sg->cpu_power = 0;
6676                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6677                 sg->next = prev->next;
6678                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6679                 prev->next = sg;
6680                 prev = sg;
6681         }
6682 out:
6683         return 0;
6684 }
6685 #endif /* CONFIG_NUMA */
6686
6687 #ifdef CONFIG_NUMA
6688 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6689 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6690                               struct cpumask *nodemask)
6691 {
6692         int cpu, i;
6693
6694         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6695                 struct sched_group **sched_group_nodes
6696                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6697
6698                 if (!sched_group_nodes)
6699                         continue;
6700
6701                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6702                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6703
6704                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6705                         if (cpumask_empty(nodemask))
6706                                 continue;
6707
6708                         if (sg == NULL)
6709                                 continue;
6710                         sg = sg->next;
6711 next_sg:
6712                         oldsg = sg;
6713                         sg = sg->next;
6714                         kfree(oldsg);
6715                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6716                                 goto next_sg;
6717                 }
6718                 kfree(sched_group_nodes);
6719                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6720         }
6721 }
6722 #else /* !CONFIG_NUMA */
6723 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6724                               struct cpumask *nodemask)
6725 {
6726 }
6727 #endif /* CONFIG_NUMA */
6728
6729 /*
6730  * Initialize sched groups cpu_power.
6731  *
6732  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6733  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6734  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6735  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6736  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6737  * less cpu_power.
6738  */
6739 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6740 {
6741         struct sched_domain *child;
6742         struct sched_group *group;
6743         long power;
6744         int weight;
6745
6746         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6747
6748         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6749                 return;
6750
6751         child = sd->child;
6752
6753         sd->groups->cpu_power = 0;
6754
6755         if (!child) {
6756                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6757                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6758                 /*
6759                  * SMT siblings share the power of a single core.
6760                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6761                  * that one core than a single thread would have,
6762                  * reflect that in sd->smt_gain.
6763                  */
6764                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6765                         power *= sd->smt_gain;
6766                         power /= weight;
6767                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6768                 }
6769                 sd->groups->cpu_power += power;
6770                 return;
6771         }
6772
6773         /*
6774          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6775          */
6776         group = child->groups;
6777         do {
6778                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6779                 group = group->next;
6780         } while (group != child->groups);
6781 }
6782
6783 /*
6784  * Initializers for schedule domains
6785  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6786  */
6787
6788 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6789 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6790 #else
6791 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6792 #endif
6793
6794 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6795
6796 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6797 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6798 {                                                               \
6799         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6800         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6801         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6802         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6803 }
6804
6805 SD_INIT_FUNC(CPU)
6806 #ifdef CONFIG_NUMA
6807  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6808  SD_INIT_FUNC(NODE)
6809 #endif
6810 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6811  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6812 #endif
6813 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6814  SD_INIT_FUNC(MC)
6815 #endif
6816
6817 static int default_relax_domain_level = -1;
6818
6819 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6820 {
6821         unsigned long val;
6822
6823         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6824         if (val < SD_LV_MAX)
6825                 default_relax_domain_level = val;
6826
6827         return 1;
6828 }
6829 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6830
6831 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6832                                  struct sched_domain_attr *attr)
6833 {
6834         int request;
6835
6836         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6837                 if (default_relax_domain_level < 0)
6838                         return;
6839                 else
6840                         request = default_relax_domain_level;
6841         } else
6842                 request = attr->relax_domain_level;
6843         if (request < sd->level) {
6844                 /* turn off idle balance on this domain */
6845                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6846         } else {
6847                 /* turn on idle balance on this domain */
6848                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6849         }
6850 }
6851
6852 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6853                                  const struct cpumask *cpu_map)
6854 {
6855         switch (what) {
6856         case sa_sched_groups:
6857                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6858                 d->sched_group_nodes = NULL;
6859         case sa_rootdomain:
6860                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6861         case sa_tmpmask:
6862                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6863         case sa_send_covered:
6864                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6865         case sa_this_core_map:
6866                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6867         case sa_this_sibling_map:
6868                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6869         case sa_nodemask:
6870                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6871         case sa_sched_group_nodes:
6872 #ifdef CONFIG_NUMA
6873                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6874         case sa_notcovered:
6875                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6876         case sa_covered:
6877                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6878         case sa_domainspan:
6879                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6880 #endif
6881         case sa_none:
6882                 break;
6883         }
6884 }
6885
6886 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6887                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6888 {
6889 #ifdef CONFIG_NUMA
6890         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6891                 return sa_none;
6892         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6893                 return sa_domainspan;
6894         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6895                 return sa_covered;
6896         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6897         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6898                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6899         if (!d->sched_group_nodes) {
6900                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6901                 return sa_notcovered;
6902         }
6903         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6904 #endif
6905         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6906                 return sa_sched_group_nodes;
6907         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6908                 return sa_nodemask;
6909         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6910                 return sa_this_sibling_map;
6911         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6912                 return sa_this_core_map;
6913         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6914                 return sa_send_covered;
6915         d->rd = alloc_rootdomain();
6916         if (!d->rd) {
6917                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6918                 return sa_tmpmask;
6919         }
6920         return sa_rootdomain;
6921 }
6922
6923 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6924         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6925 {
6926         struct sched_domain *sd = NULL;
6927 #ifdef CONFIG_NUMA
6928         struct sched_domain *parent;
6929
6930         d->sd_allnodes = 0;
6931         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6932             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6933                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6934                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6935                 set_domain_attribute(sd, attr);
6936                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6937                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6938                 d->sd_allnodes = 1;
6939         }
6940         parent = sd;
6941
6942         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6943         SD_INIT(sd, NODE);
6944         set_domain_attribute(sd, attr);
6945         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6946         sd->parent = parent;
6947         if (parent)
6948                 parent->child = sd;
6949         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6950 #endif
6951         return sd;
6952 }
6953
6954 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6955         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6956         struct sched_domain *parent, int i)
6957 {
6958         struct sched_domain *sd;
6959         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6960         SD_INIT(sd, CPU);
6961         set_domain_attribute(sd, attr);
6962         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6963         sd->parent = parent;
6964         if (parent)
6965                 parent->child = sd;
6966         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6967         return sd;
6968 }
6969
6970 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6971         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6972         struct sched_domain *parent, int i)
6973 {
6974         struct sched_domain *sd = parent;
6975 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6976         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6977         SD_INIT(sd, MC);
6978         set_domain_attribute(sd, attr);
6979         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6980         sd->parent = parent;
6981         parent->child = sd;
6982         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6983 #endif
6984         return sd;
6985 }
6986
6987 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6988         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6989         struct sched_domain *parent, int i)
6990 {
6991         struct sched_domain *sd = parent;
6992 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6993         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6994         SD_INIT(sd, SIBLING);
6995         set_domain_attribute(sd, attr);
6996         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6997         sd->parent = parent;
6998         parent->child = sd;
6999         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7000 #endif
7001         return sd;
7002 }
7003
7004 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7005                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7006 {
7007         switch (l) {
7008 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7009         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7010                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7011                             topology_thread_cpumask(cpu));
7012                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7013                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7014                                                 &cpu_to_cpu_group,
7015                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7016                 break;
7017 #endif
7018 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7019         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7020                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7021                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7022                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7023                                                 &cpu_to_core_group,
7024                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7025                 break;
7026 #endif
7027         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7028                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7029                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7030                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7031                                                 &cpu_to_phys_group,
7032                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7033                 break;
7034 #ifdef CONFIG_NUMA
7035         case SD_LV_ALLNODES:
7036                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7037                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7038                 break;
7039 #endif
7040         default:
7041                 break;
7042         }
7043 }
7044
7045 /*
7046  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7047  * to the individual cpus
7048  */
7049 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7050                                  struct sched_domain_attr *attr)
7051 {
7052         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7053         struct s_data d;
7054         struct sched_domain *sd;
7055         int i;
7056 #ifdef CONFIG_NUMA
7057         d.sd_allnodes = 0;
7058 #endif
7059
7060         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7061         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7062                 goto error;
7063         alloc_state = sa_sched_groups;
7064
7065         /*
7066          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7067          */
7068         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7069                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7070                             cpu_map);
7071
7072                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7073                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7074                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7075                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7076         }
7077
7078         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7079                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7080                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7081         }
7082
7083         /* Set up physical groups */
7084         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7085                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7086
7087 #ifdef CONFIG_NUMA
7088         /* Set up node groups */
7089         if (d.sd_allnodes)
7090                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7091
7092         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7093                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7094                         goto error;
7095 #endif
7096
7097         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7098 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7099         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7100                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7101                 init_sched_groups_power(i, sd);
7102         }
7103 #endif
7104 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7105         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7106                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7107                 init_sched_groups_power(i, sd);
7108         }
7109 #endif
7110
7111         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7112                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7113                 init_sched_groups_power(i, sd);
7114         }
7115
7116 #ifdef CONFIG_NUMA
7117         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7118                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7119
7120         if (d.sd_allnodes) {
7121                 struct sched_group *sg;
7122
7123                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7124                                                                 d.tmpmask);
7125                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7126         }
7127 #endif
7128
7129         /* Attach the domains */
7130         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7131 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7132                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7133 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7134                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7135 #else
7136                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7137 #endif
7138                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7139         }
7140
7141         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7142         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7143         return 0;
7144
7145 error:
7146         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7147         return -ENOMEM;
7148 }
7149
7150 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7151 {
7152         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7153 }
7154
7155 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7156 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7157 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7158                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7159
7160 /*
7161  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7162  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7163  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7164  */
7165 static cpumask_var_t fallback_doms;
7166
7167 /*
7168  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7169  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7170  * or 0 if it stayed the same.
7171  */
7172 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7173 {
7174         return 0;
7175 }
7176
7177 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7178 {
7179         int i;
7180         cpumask_var_t *doms;
7181
7182         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7183         if (!doms)
7184                 return NULL;
7185         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7186                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7187                         free_sched_domains(doms, i);
7188                         return NULL;
7189                 }
7190         }
7191         return doms;
7192 }
7193
7194 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7195 {
7196         unsigned int i;
7197         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7198                 free_cpumask_var(doms[i]);
7199         kfree(doms);
7200 }
7201
7202 /*
7203  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7204  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7205  * exclude other special cases in the future.
7206  */
7207 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7208 {
7209         int err;
7210
7211         arch_update_cpu_topology();
7212         ndoms_cur = 1;
7213         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7214         if (!doms_cur)
7215                 doms_cur = &fallback_doms;
7216         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7217         dattr_cur = NULL;
7218         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7219         register_sched_domain_sysctl();
7220
7221         return err;
7222 }
7223
7224 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7225                                        struct cpumask *tmpmask)
7226 {
7227         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7228 }
7229
7230 /*
7231  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7232  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7233  */
7234 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7235 {
7236         /* Save because hotplug lock held. */
7237         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7238         int i;
7239
7240         for_each_cpu(i, cpu_map)
7241                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7242         synchronize_sched();
7243         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7244 }
7245
7246 /* handle null as "default" */
7247 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7248                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7249 {
7250         struct sched_domain_attr tmp;
7251
7252         /* fast path */
7253         if (!new && !cur)
7254                 return 1;
7255
7256         tmp = SD_ATTR_INIT;
7257         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7258                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7259                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7260 }
7261
7262 /*
7263  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7264  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7265  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7266  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7267  *
7268  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7269  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7270  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7271  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7272  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7273  * it as it is.
7274  *
7275  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7276  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7277  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7278  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7279  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7280  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7281  *
7282  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7283  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7284  * and it will not create the default domain.
7285  *
7286  * Call with hotplug lock held
7287  */
7288 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7289                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7290 {
7291         int i, j, n;
7292         int new_topology;
7293
7294         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7295
7296         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7297         unregister_sched_domain_sysctl();
7298
7299         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7300         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7301
7302         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7303
7304         /* Destroy deleted domains */
7305         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7306                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7307                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7308                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7309                                 goto match1;
7310                 }
7311                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7312                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7313 match1:
7314                 ;
7315         }
7316
7317         if (doms_new == NULL) {
7318                 ndoms_cur = 0;
7319                 doms_new = &fallback_doms;
7320                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7321                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7322         }
7323
7324         /* Build new domains */
7325         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7326                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7327                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7328                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7329                                 goto match2;
7330                 }
7331                 /* no match - add a new doms_new */
7332                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7333                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7334 match2:
7335                 ;
7336         }
7337
7338         /* Remember the new sched domains */
7339         if (doms_cur != &fallback_doms)
7340                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7341         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7342         doms_cur = doms_new;
7343         dattr_cur = dattr_new;
7344         ndoms_cur = ndoms_new;
7345
7346         register_sched_domain_sysctl();
7347
7348         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7349 }
7350
7351 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7352 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7353 {
7354         get_online_cpus();
7355
7356         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7357         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7358
7359         rebuild_sched_domains();
7360         put_online_cpus();
7361 }
7362
7363 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7364 {
7365         unsigned int level = 0;
7366
7367         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7368                 return -EINVAL;
7369
7370         /*
7371          * level is always be positive so don't check for
7372          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7373          * What happens on 0 or 1 byte write,
7374          * need to check for count as well?
7375          */
7376
7377         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7378                 return -EINVAL;
7379
7380         if (smt)
7381                 sched_smt_power_savings = level;
7382         else
7383                 sched_mc_power_savings = level;
7384
7385         arch_reinit_sched_domains();
7386
7387         return count;
7388 }
7389
7390 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7391 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7392                                            char *page)
7393 {
7394         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7395 }
7396 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7397                                             const char *buf, size_t count)
7398 {
7399         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7400 }
7401 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7402                          sched_mc_power_savings_show,
7403                          sched_mc_power_savings_store);
7404 #endif
7405
7406 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7407 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7408                                             char *page)
7409 {
7410         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7411 }
7412 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7413                                              const char *buf, size_t count)
7414 {
7415         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7416 }
7417 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7418                    sched_smt_power_savings_show,
7419                    sched_smt_power_savings_store);
7420 #endif
7421
7422 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7423 {
7424         int err = 0;
7425
7426 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7427         if (smt_capable())
7428                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7429                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7430 #endif
7431 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7432         if (!err && mc_capable())
7433                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7434                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7435 #endif
7436         return err;
7437 }
7438 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7439
7440 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7441 /*
7442  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7443  * When cpusets are enabled they take over this function.
7444  */
7445 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7446                                 unsigned long action, void *hcpu)
7447 {
7448         switch (action) {
7449         case CPU_ONLINE:
7450         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7451         case CPU_DOWN_PREPARE:
7452         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7453         case CPU_DOWN_FAILED:
7454         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7455                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7456                 return NOTIFY_OK;
7457
7458         default:
7459                 return NOTIFY_DONE;
7460         }
7461 }
7462 #endif
7463
7464 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7465                                 unsigned long action, void *hcpu)
7466 {
7467         int cpu = (int)(long)hcpu;
7468
7469         switch (action) {
7470         case CPU_DOWN_PREPARE:
7471         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7472                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7473                 return NOTIFY_OK;
7474
7475         case CPU_DOWN_FAILED:
7476         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7477         case CPU_ONLINE:
7478         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7479                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7480                 return NOTIFY_OK;
7481
7482         default:
7483                 return NOTIFY_DONE;
7484         }
7485 }
7486
7487 void __init sched_init_smp(void)
7488 {
7489         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7490
7491         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7492         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7493
7494 #if defined(CONFIG_NUMA)
7495         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7496                                                                 GFP_KERNEL);
7497         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7498 #endif
7499         get_online_cpus();
7500         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7501         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7502         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7503         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7504                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7505         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7506         put_online_cpus();
7507
7508 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7509         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7510         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7511 #endif
7512
7513         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7514         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7515
7516         init_hrtick();
7517
7518         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7519         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7520                 BUG();
7521         sched_init_granularity();
7522         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7523
7524         init_sched_rt_class();
7525 }
7526 #else
7527 void __init sched_init_smp(void)
7528 {
7529         sched_init_granularity();
7530 }
7531 #endif /* CONFIG_SMP */
7532
7533 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7534
7535 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7536 {
7537         return in_lock_functions(addr) ||
7538                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7539                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7540 }
7541
7542 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7543 {
7544         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7545         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7546 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7547         cfs_rq->rq = rq;
7548 #endif
7549         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7550 }
7551
7552 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7553 {
7554         struct rt_prio_array *array;
7555         int i;
7556
7557         array = &rt_rq->active;
7558         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7559                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7560                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7561         }
7562         /* delimiter for bitsearch: */
7563         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7564
7565 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7566         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7567 #ifdef CONFIG_SMP
7568         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7569 #endif
7570 #endif
7571 #ifdef CONFIG_SMP
7572         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7573         rt_rq->overloaded = 0;
7574         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7575 #endif
7576
7577         rt_rq->rt_time = 0;
7578         rt_rq->rt_throttled = 0;
7579         rt_rq->rt_runtime = 0;
7580         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7581
7582 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7583         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7584         rt_rq->rq = rq;
7585 #endif
7586 }
7587
7588 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7589 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7590                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7591                                 struct sched_entity *parent)
7592 {
7593         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7594         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7595         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7596         cfs_rq->tg = tg;
7597         if (add)
7598                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7599
7600         tg->se[cpu] = se;
7601         /* se could be NULL for init_task_group */
7602         if (!se)
7603                 return;
7604
7605         if (!parent)
7606                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7607         else
7608                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7609
7610         se->my_q = cfs_rq;
7611         se->load.weight = tg->shares;
7612         se->load.inv_weight = 0;
7613         se->parent = parent;
7614 }
7615 #endif
7616
7617 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7618 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7619                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7620                 struct sched_rt_entity *parent)
7621 {
7622         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7623
7624         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7625         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7626         rt_rq->tg = tg;
7627         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7628         if (add)
7629                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7630
7631         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7632         if (!rt_se)
7633                 return;
7634
7635         if (!parent)
7636                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7637         else
7638                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7639
7640         rt_se->my_q = rt_rq;
7641         rt_se->parent = parent;
7642         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7643 }
7644 #endif
7645
7646 void __init sched_init(void)
7647 {
7648         int i, j;
7649         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7650
7651 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7652         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7653 #endif
7654 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7655         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7656 #endif
7657 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7658         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7659 #endif
7660         if (alloc_size) {
7661                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7662
7663 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7664                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7665                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7666
7667                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7668                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7669
7670 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7671 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7672                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7673                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7674
7675                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7676                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7677
7678 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7679 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7680                 for_each_possible_cpu(i) {
7681                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7682                         ptr += cpumask_size();
7683                 }
7684 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7685         }
7686
7687 #ifdef CONFIG_SMP
7688         init_defrootdomain();
7689 #endif
7690
7691         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7692                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7693
7694 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7695         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7696                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7697 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7698
7699 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7700         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7701         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7702
7703 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7704
7705 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7706         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7707                                             __alignof__(unsigned long));
7708 #endif
7709         for_each_possible_cpu(i) {
7710                 struct rq *rq;
7711
7712                 rq = cpu_rq(i);
7713                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7714                 rq->nr_running = 0;
7715                 rq->calc_load_active = 0;
7716                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7717                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7718                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7719 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7720                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7721                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7722 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7723                 /*
7724                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7725                  *
7726                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7727                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7728                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7729                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7730                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7731                  * (se->load.weight).
7732                  *
7733                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7734                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7735                  * then A0's share of the cpu resource is:
7736                  *
7737                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7738                  *
7739                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7740                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7741                  */
7742                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7743 #endif
7744 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7745
7746                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7747 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7748                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7749 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7750                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7751 #endif
7752 #endif
7753
7754                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7755                         rq->cpu_load[j] = 0;
7756 #ifdef CONFIG_SMP
7757                 rq->sd = NULL;
7758                 rq->rd = NULL;
7759                 rq->post_schedule = 0;
7760                 rq->active_balance = 0;
7761                 rq->next_balance = jiffies;
7762                 rq->push_cpu = 0;
7763                 rq->cpu = i;
7764                 rq->online = 0;
7765                 rq->migration_thread = NULL;
7766                 rq->idle_stamp = 0;
7767                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7768                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7769                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7770 #endif
7771                 init_rq_hrtick(rq);
7772                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7773         }
7774
7775         set_load_weight(&init_task);
7776
7777 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7778         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7779 #endif
7780
7781 #ifdef CONFIG_SMP
7782         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7783 #endif
7784
7785 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7786         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7787 #endif
7788
7789         /*
7790          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7791          */
7792         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7793         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7794
7795         /*
7796          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7797          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7798          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7799          * when this runqueue becomes "idle".
7800          */
7801         init_idle(current, smp_processor_id());
7802
7803         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7804
7805         /*
7806          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7807          */
7808         current->sched_class = &fair_sched_class;
7809
7810         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7811         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7812 #ifdef CONFIG_SMP
7813 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7814         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7815         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7816 #endif
7817         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7818         if (cpu_isolated_map == NULL)
7819                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7820 #endif /* SMP */
7821
7822         perf_event_init();
7823
7824         scheduler_running = 1;
7825 }
7826
7827 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7828 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7829 {
7830         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7831
7832         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7833 }
7834
7835 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7836 {
7837 #ifdef in_atomic
7838         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7839
7840         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7841             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7842                 return;
7843         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7844                 return;
7845         prev_jiffy = jiffies;
7846
7847         printk(KERN_ERR
7848                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7849                         file, line);
7850         printk(KERN_ERR
7851                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7852                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7853                         current->pid, current->comm);
7854
7855         debug_show_held_locks(current);
7856         if (irqs_disabled())
7857                 print_irqtrace_events(current);
7858         dump_stack();
7859 #endif
7860 }
7861 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7862 #endif
7863
7864 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7865 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7866 {
7867         int on_rq;
7868
7869         update_rq_clock(rq);
7870         on_rq = p->se.on_rq;
7871         if (on_rq)
7872                 deactivate_task(rq, p, 0);
7873         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7874         if (on_rq) {
7875                 activate_task(rq, p, 0);
7876                 resched_task(rq->curr);
7877         }
7878 }
7879
7880 void normalize_rt_tasks(void)
7881 {
7882         struct task_struct *g, *p;
7883         unsigned long flags;
7884         struct rq *rq;
7885
7886         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7887         do_each_thread(g, p) {
7888                 /*
7889                  * Only normalize user tasks:
7890                  */
7891                 if (!p->mm)
7892                         continue;
7893
7894                 p->se.exec_start                = 0;
7895 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7896                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7897                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7898                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7899 #endif
7900
7901                 if (!rt_task(p)) {
7902                         /*
7903                          * Renice negative nice level userspace
7904                          * tasks back to 0:
7905                          */
7906                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7907                                 set_user_nice(p, 0);
7908                         continue;
7909                 }
7910
7911                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7912                 rq = __task_rq_lock(p);
7913
7914                 normalize_task(rq, p);
7915
7916                 __task_rq_unlock(rq);
7917                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7918         } while_each_thread(g, p);
7919
7920         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7921 }
7922
7923 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7924
7925 #ifdef CONFIG_IA64
7926 /*
7927  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7928  *
7929  * They can only be called when the whole system has been
7930  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7931  * activity can take place. Using them for anything else would
7932  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7933  * under any other configuration.
7934  */
7935
7936 /**
7937  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7938  * @cpu: the processor in question.
7939  *
7940  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7941  */
7942 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7943 {
7944         return cpu_curr(cpu);
7945 }
7946
7947 /**
7948  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7949  * @cpu: the processor in question.
7950  * @p: the task pointer to set.
7951  *
7952  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7953  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7954  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7955  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7956  * and caller must save the original value of the current task (see
7957  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7958  * re-starting the system.
7959  *
7960  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7961  */
7962 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7963 {
7964         cpu_curr(cpu) = p;
7965 }
7966
7967 #endif
7968
7969 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7970 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7971 {
7972         int i;
7973
7974         for_each_possible_cpu(i) {
7975                 if (tg->cfs_rq)
7976                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7977                 if (tg->se)
7978                         kfree(tg->se[i]);
7979         }
7980
7981         kfree(tg->cfs_rq);
7982         kfree(tg->se);
7983 }
7984
7985 static
7986 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7987 {
7988         struct cfs_rq *cfs_rq;
7989         struct sched_entity *se;
7990         struct rq *rq;
7991         int i;
7992
7993         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7994         if (!tg->cfs_rq)
7995                 goto err;
7996         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7997         if (!tg->se)
7998                 goto err;
7999
8000         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8001
8002         for_each_possible_cpu(i) {
8003                 rq = cpu_rq(i);
8004
8005                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8006                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8007                 if (!cfs_rq)
8008                         goto err;
8009
8010                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8011                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8012                 if (!se)
8013                         goto err_free_rq;
8014
8015                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8016         }
8017
8018         return 1;
8019
8020  err_free_rq:
8021         kfree(cfs_rq);
8022  err:
8023         return 0;
8024 }
8025
8026 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8027 {
8028         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8029                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8030 }
8031
8032 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8033 {
8034         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8035 }
8036 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8037 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8038 {
8039 }
8040
8041 static inline
8042 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8043 {
8044         return 1;
8045 }
8046
8047 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8048 {
8049 }
8050
8051 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8052 {
8053 }
8054 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8055
8056 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8057 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8058 {
8059         int i;
8060
8061         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8062
8063         for_each_possible_cpu(i) {
8064                 if (tg->rt_rq)
8065                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8066                 if (tg->rt_se)
8067                         kfree(tg->rt_se[i]);
8068         }
8069
8070         kfree(tg->rt_rq);
8071         kfree(tg->rt_se);
8072 }
8073
8074 static
8075 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8076 {
8077         struct rt_rq *rt_rq;
8078         struct sched_rt_entity *rt_se;
8079         struct rq *rq;
8080         int i;
8081
8082         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8083         if (!tg->rt_rq)
8084                 goto err;
8085         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8086         if (!tg->rt_se)
8087                 goto err;
8088
8089         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8090                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8091
8092         for_each_possible_cpu(i) {
8093                 rq = cpu_rq(i);
8094
8095                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8096                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8097                 if (!rt_rq)
8098                         goto err;
8099
8100                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8101                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8102                 if (!rt_se)
8103                         goto err_free_rq;
8104
8105                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8106         }
8107
8108         return 1;
8109
8110  err_free_rq:
8111         kfree(rt_rq);
8112  err:
8113         return 0;
8114 }
8115
8116 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8117 {
8118         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8119                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8120 }
8121
8122 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8123 {
8124         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8125 }
8126 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8127 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8128 {
8129 }
8130
8131 static inline
8132 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8133 {
8134         return 1;
8135 }
8136
8137 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8138 {
8139 }
8140
8141 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8142 {
8143 }
8144 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8145
8146 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8147 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8148 {
8149         free_fair_sched_group(tg);
8150         free_rt_sched_group(tg);
8151         kfree(tg);
8152 }
8153
8154 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8155 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8156 {
8157         struct task_group *tg;
8158         unsigned long flags;
8159         int i;
8160
8161         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8162         if (!tg)
8163                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8164
8165         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8166                 goto err;
8167
8168         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8169                 goto err;
8170
8171         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8172         for_each_possible_cpu(i) {
8173                 register_fair_sched_group(tg, i);
8174                 register_rt_sched_group(tg, i);
8175         }
8176         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8177
8178         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8179
8180         tg->parent = parent;
8181         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8182         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8183         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8184
8185         return tg;
8186
8187 err:
8188         free_sched_group(tg);
8189         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8190 }
8191
8192 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8193 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8194 {
8195         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8196         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8197 }
8198
8199 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8200 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8201 {
8202         unsigned long flags;
8203         int i;
8204
8205         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8206         for_each_possible_cpu(i) {
8207                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8208                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8209         }
8210         list_del_rcu(&tg->list);
8211         list_del_rcu(&tg->siblings);
8212         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8213
8214         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8215         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8216 }
8217
8218 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8219  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8220  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8221  *      reflect its new group.
8222  */
8223 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8224 {
8225         int on_rq, running;
8226         unsigned long flags;
8227         struct rq *rq;
8228
8229         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8230
8231         update_rq_clock(rq);
8232
8233         running = task_current(rq, tsk);
8234         on_rq = tsk->se.on_rq;
8235
8236         if (on_rq)
8237                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8238         if (unlikely(running))
8239                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8240
8241         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8242
8243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8244         if (tsk->sched_class->moved_group)
8245                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8246 #endif
8247
8248         if (unlikely(running))
8249                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8250         if (on_rq)
8251                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
8252
8253         task_rq_unlock(rq, &flags);
8254 }
8255 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8256
8257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8258 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8259 {
8260         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8261         int on_rq;
8262
8263         on_rq = se->on_rq;
8264         if (on_rq)
8265                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8266
8267         se->load.weight = shares;
8268         se->load.inv_weight = 0;
8269
8270         if (on_rq)
8271                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8272 }
8273
8274 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8275 {
8276         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8277         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8278         unsigned long flags;
8279
8280         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8281         __set_se_shares(se, shares);
8282         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8283 }
8284
8285 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8286
8287 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8288 {
8289         int i;
8290         unsigned long flags;
8291
8292         /*
8293          * We can't change the weight of the root cgroup.
8294          */
8295         if (!tg->se[0])
8296                 return -EINVAL;
8297
8298         if (shares < MIN_SHARES)
8299                 shares = MIN_SHARES;
8300         else if (shares > MAX_SHARES)
8301                 shares = MAX_SHARES;
8302
8303         mutex_lock(&shares_mutex);
8304         if (tg->shares == shares)
8305                 goto done;
8306
8307         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8308         for_each_possible_cpu(i)
8309                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8310         list_del_rcu(&tg->siblings);
8311         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8312
8313         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8314         synchronize_sched();
8315
8316         /*
8317          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8318          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8319          */
8320         tg->shares = shares;
8321         for_each_possible_cpu(i) {
8322                 /*
8323                  * force a rebalance
8324                  */
8325                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8326                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8327         }
8328
8329         /*
8330          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8331          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8332          */
8333         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8334         for_each_possible_cpu(i)
8335                 register_fair_sched_group(tg, i);
8336         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8337         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8338 done:
8339         mutex_unlock(&shares_mutex);
8340         return 0;
8341 }
8342
8343 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8344 {
8345         return tg->shares;
8346 }
8347 #endif
8348
8349 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8350 /*
8351  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8352  */
8353 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8354
8355 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8356 {
8357         if (runtime == RUNTIME_INF)
8358                 return 1ULL << 20;
8359
8360         return div64_u64(runtime << 20, period);
8361 }
8362
8363 /* Must be called with tasklist_lock held */
8364 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8365 {
8366         struct task_struct *g, *p;
8367
8368         do_each_thread(g, p) {
8369                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8370                         return 1;
8371         } while_each_thread(g, p);
8372
8373         return 0;
8374 }
8375
8376 struct rt_schedulable_data {
8377         struct task_group *tg;
8378         u64 rt_period;
8379         u64 rt_runtime;
8380 };
8381
8382 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8383 {
8384         struct rt_schedulable_data *d = data;
8385         struct task_group *child;
8386         unsigned long total, sum = 0;
8387         u64 period, runtime;
8388
8389         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8390         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8391
8392         if (tg == d->tg) {
8393                 period = d->rt_period;
8394                 runtime = d->rt_runtime;
8395         }
8396
8397         /*
8398          * Cannot have more runtime than the period.
8399          */
8400         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8401                 return -EINVAL;
8402
8403         /*
8404          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8405          */
8406         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8407                 return -EBUSY;
8408
8409         total = to_ratio(period, runtime);
8410
8411         /*
8412          * Nobody can have more than the global setting allows.
8413          */
8414         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8415                 return -EINVAL;
8416
8417         /*
8418          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8419          */
8420         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8421                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8422                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8423
8424                 if (child == d->tg) {
8425                         period = d->rt_period;
8426                         runtime = d->rt_runtime;
8427                 }
8428
8429                 sum += to_ratio(period, runtime);
8430         }
8431
8432         if (sum > total)
8433                 return -EINVAL;
8434
8435         return 0;
8436 }
8437
8438 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8439 {
8440         struct rt_schedulable_data data = {
8441                 .tg = tg,
8442                 .rt_period = period,
8443                 .rt_runtime = runtime,
8444         };
8445
8446         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8447 }
8448
8449 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8450                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8451 {
8452         int i, err = 0;
8453
8454         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8455         read_lock(&tasklist_lock);
8456         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8457         if (err)
8458                 goto unlock;
8459
8460         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8461         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8462         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8463
8464         for_each_possible_cpu(i) {
8465                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8466
8467                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8468                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8469                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8470         }
8471         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8472  unlock:
8473         read_unlock(&tasklist_lock);
8474         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8475
8476         return err;
8477 }
8478
8479 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8480 {
8481         u64 rt_runtime, rt_period;
8482
8483         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8484         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8485         if (rt_runtime_us < 0)
8486                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8487
8488         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8489 }
8490
8491 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8492 {
8493         u64 rt_runtime_us;
8494
8495         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8496                 return -1;
8497
8498         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8499         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8500         return rt_runtime_us;
8501 }
8502
8503 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8504 {
8505         u64 rt_runtime, rt_period;
8506
8507         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8508         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8509
8510         if (rt_period == 0)
8511                 return -EINVAL;
8512
8513         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8514 }
8515
8516 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8517 {
8518         u64 rt_period_us;
8519
8520         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8521         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8522         return rt_period_us;
8523 }
8524
8525 static int sched_rt_global_constraints(void)
8526 {
8527         u64 runtime, period;
8528         int ret = 0;
8529
8530         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8531                 return -EINVAL;
8532
8533         runtime = global_rt_runtime();
8534         period = global_rt_period();
8535
8536         /*
8537          * Sanity check on the sysctl variables.
8538          */
8539         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8540                 return -EINVAL;
8541
8542         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8543         read_lock(&tasklist_lock);
8544         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8545         read_unlock(&tasklist_lock);
8546         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8547
8548         return ret;
8549 }
8550
8551 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8552 {
8553         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8554         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8555                 return 0;
8556
8557         return 1;
8558 }
8559
8560 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8561 static int sched_rt_global_constraints(void)
8562 {
8563         unsigned long flags;
8564         int i;
8565
8566         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8567                 return -EINVAL;
8568
8569         /*
8570          * There's always some RT tasks in the root group
8571          * -- migration, kstopmachine etc..
8572          */
8573         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8574                 return -EBUSY;
8575
8576         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8577         for_each_possible_cpu(i) {
8578                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8579
8580                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8581                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8582                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8583         }
8584         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8585
8586         return 0;
8587 }
8588 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8589
8590 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8591                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8592                 loff_t *ppos)
8593 {
8594         int ret;
8595         int old_period, old_runtime;
8596         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8597
8598         mutex_lock(&mutex);
8599         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8600         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8601
8602         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8603
8604         if (!ret && write) {
8605                 ret = sched_rt_global_constraints();
8606                 if (ret) {
8607                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8608                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8609                 } else {
8610                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8611                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8612                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8613                 }
8614         }
8615         mutex_unlock(&mutex);
8616
8617         return ret;
8618 }
8619
8620 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8621
8622 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8623 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8624 {
8625         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8626                             struct task_group, css);
8627 }
8628
8629 static struct cgroup_subsys_state *
8630 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8631 {
8632         struct task_group *tg, *parent;
8633
8634         if (!cgrp->parent) {
8635                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8636                 return &init_task_group.css;
8637         }
8638
8639         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8640         tg = sched_create_group(parent);
8641         if (IS_ERR(tg))
8642                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8643
8644         return &tg->css;
8645 }
8646
8647 static void
8648 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8649 {
8650         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8651
8652         sched_destroy_group(tg);
8653 }
8654
8655 static int
8656 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8657 {
8658 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8659         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8660                 return -EINVAL;
8661 #else
8662         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8663         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8664                 return -EINVAL;
8665 #endif
8666         return 0;
8667 }
8668
8669 static int
8670 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8671                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8672 {
8673         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8674         if (retval)
8675                 return retval;
8676         if (threadgroup) {
8677                 struct task_struct *c;
8678                 rcu_read_lock();
8679                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8680                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8681                         if (retval) {
8682                                 rcu_read_unlock();
8683                                 return retval;
8684                         }
8685                 }
8686                 rcu_read_unlock();
8687         }
8688         return 0;
8689 }
8690
8691 static void
8692 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8693                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8694                   bool threadgroup)
8695 {
8696         sched_move_task(tsk);
8697         if (threadgroup) {
8698                 struct task_struct *c;
8699                 rcu_read_lock();
8700                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8701                         sched_move_task(c);
8702                 }
8703                 rcu_read_unlock();
8704         }
8705 }
8706
8707 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8708 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8709                                 u64 shareval)
8710 {
8711         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8712 }
8713
8714 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8715 {
8716         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8717
8718         return (u64) tg->shares;
8719 }
8720 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8721
8722 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8723 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8724                                 s64 val)
8725 {
8726         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8727 }
8728
8729 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8730 {
8731         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8732 }
8733
8734 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8735                 u64 rt_period_us)
8736 {
8737         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8738 }
8739
8740 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8741 {
8742         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8743 }
8744 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8745
8746 static struct cftype cpu_files[] = {
8747 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8748         {
8749                 .name = "shares",
8750                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8751                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8752         },
8753 #endif
8754 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8755         {
8756                 .name = "rt_runtime_us",
8757                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8758                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8759         },
8760         {
8761                 .name = "rt_period_us",
8762                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8763                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8764         },
8765 #endif
8766 };
8767
8768 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8769 {
8770         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8771 }
8772
8773 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8774         .name           = "cpu",
8775         .create         = cpu_cgroup_create,
8776         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8777         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8778         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8779         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8780         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8781         .early_init     = 1,
8782 };
8783
8784 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8785
8786 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8787
8788 /*
8789  * CPU accounting code for task groups.
8790  *
8791  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8792  * (balbir@in.ibm.com).
8793  */
8794
8795 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8796 struct cpuacct {
8797         struct cgroup_subsys_state css;
8798         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8799         u64 *cpuusage;
8800         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8801         struct cpuacct *parent;
8802 };
8803
8804 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8805
8806 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8807 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8808 {
8809         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8810                             struct cpuacct, css);
8811 }
8812
8813 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8814 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8815 {
8816         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8817                             struct cpuacct, css);
8818 }
8819
8820 /* create a new cpu accounting group */
8821 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8822         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8823 {
8824         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8825         int i;
8826
8827         if (!ca)
8828                 goto out;
8829
8830         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8831         if (!ca->cpuusage)
8832                 goto out_free_ca;
8833
8834         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8835                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8836                         goto out_free_counters;
8837
8838         if (cgrp->parent)
8839                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8840
8841         return &ca->css;
8842
8843 out_free_counters:
8844         while (--i >= 0)
8845                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8846         free_percpu(ca->cpuusage);
8847 out_free_ca:
8848         kfree(ca);
8849 out:
8850         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8851 }
8852
8853 /* destroy an existing cpu accounting group */
8854 static void
8855 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8856 {
8857         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8858         int i;
8859
8860         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8861                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8862         free_percpu(ca->cpuusage);
8863         kfree(ca);
8864 }
8865
8866 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8867 {
8868         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8869         u64 data;
8870
8871 #ifndef CONFIG_64BIT
8872         /*
8873          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8874          */
8875         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8876         data = *cpuusage;
8877         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8878 #else
8879         data = *cpuusage;
8880 #endif
8881
8882         return data;
8883 }
8884
8885 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8886 {
8887         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8888
8889 #ifndef CONFIG_64BIT
8890         /*
8891          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8892          */
8893         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8894         *cpuusage = val;
8895         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8896 #else
8897         *cpuusage = val;
8898 #endif
8899 }
8900
8901 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8902 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8903 {
8904         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8905         u64 totalcpuusage = 0;
8906         int i;
8907
8908         for_each_present_cpu(i)
8909                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8910
8911         return totalcpuusage;
8912 }
8913
8914 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8915                                                                 u64 reset)
8916 {
8917         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8918         int err = 0;
8919         int i;
8920
8921         if (reset) {
8922                 err = -EINVAL;
8923                 goto out;
8924         }
8925
8926         for_each_present_cpu(i)
8927                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8928
8929 out:
8930         return err;
8931 }
8932
8933 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8934                                    struct seq_file *m)
8935 {
8936         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8937         u64 percpu;
8938         int i;
8939
8940         for_each_present_cpu(i) {
8941                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8942                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8943         }
8944         seq_printf(m, "\n");
8945         return 0;
8946 }
8947
8948 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8949         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8950         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8951 };
8952
8953 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8954                 struct cgroup_map_cb *cb)
8955 {
8956         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8957         int i;
8958
8959         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8960                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8961                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8962                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8963         }
8964         return 0;
8965 }
8966
8967 static struct cftype files[] = {
8968         {
8969                 .name = "usage",
8970                 .read_u64 = cpuusage_read,
8971                 .write_u64 = cpuusage_write,
8972         },
8973         {
8974                 .name = "usage_percpu",
8975                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8976         },
8977         {
8978                 .name = "stat",
8979                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8980         },
8981 };
8982
8983 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8984 {
8985         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8986 }
8987
8988 /*
8989  * charge this task's execution time to its accounting group.
8990  *
8991  * called with rq->lock held.
8992  */
8993 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8994 {
8995         struct cpuacct *ca;
8996         int cpu;
8997
8998         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8999                 return;
9000
9001         cpu = task_cpu(tsk);
9002
9003         rcu_read_lock();
9004
9005         ca = task_ca(tsk);
9006
9007         for (; ca; ca = ca->parent) {
9008                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9009                 *cpuusage += cputime;
9010         }
9011
9012         rcu_read_unlock();
9013 }
9014
9015 /*
9016  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9017  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9018  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9019  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9020  *
9021  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9022  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9023  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9024  */
9025 #ifdef CONFIG_SMP
9026 #define CPUACCT_BATCH   \
9027         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9028 #else
9029 #define CPUACCT_BATCH   0
9030 #endif
9031
9032 /*
9033  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9034  */
9035 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9036                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9037 {
9038         struct cpuacct *ca;
9039         int batch = CPUACCT_BATCH;
9040
9041         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9042                 return;
9043
9044         rcu_read_lock();
9045         ca = task_ca(tsk);
9046
9047         do {
9048                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9049                 ca = ca->parent;
9050         } while (ca);
9051         rcu_read_unlock();
9052 }
9053
9054 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9055         .name = "cpuacct",
9056         .create = cpuacct_create,
9057         .destroy = cpuacct_destroy,
9058         .populate = cpuacct_populate,
9059         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9060 };
9061 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9062
9063 #ifndef CONFIG_SMP
9064
9065 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9066 {
9067         return 0;
9068 }
9069 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9070
9071 void synchronize_sched_expedited(void)
9072 {
9073 }
9074 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9075
9076 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9077
9078 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
9079 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
9080
9081 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
9082 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
9083
9084 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9085
9086 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9087 {
9088         int cnt = 0;
9089         int cpu;
9090
9091         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
9092         for_each_online_cpu(cpu) {
9093                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
9094                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
9095         }
9096         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
9097         return cnt;
9098 }
9099 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9100
9101 static long synchronize_sched_expedited_count;
9102
9103 /*
9104  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9105  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9106  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9107  * any sort of common-case code.
9108  *
9109  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9110  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9111  * observe this restriction will result in deadlock.
9112  */
9113 void synchronize_sched_expedited(void)
9114 {
9115         int cpu;
9116         unsigned long flags;
9117         bool need_full_sync = 0;
9118         struct rq *rq;
9119         struct migration_req *req;
9120         long snap;
9121         int trycount = 0;
9122
9123         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9124         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9125         get_online_cpus();
9126         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
9127                 put_online_cpus();
9128                 if (trycount++ < 10)
9129                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9130                 else {
9131                         synchronize_sched();
9132                         return;
9133                 }
9134                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9135                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9136                         return;
9137                 }
9138                 get_online_cpus();
9139         }
9140         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
9141         for_each_online_cpu(cpu) {
9142                 rq = cpu_rq(cpu);
9143                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9144                 init_completion(&req->done);
9145                 req->task = NULL;
9146                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
9147                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9148                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
9149                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9150                 wake_up_process(rq->migration_thread);
9151         }
9152         for_each_online_cpu(cpu) {
9153                 rcu_expedited_state = cpu;
9154                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9155                 rq = cpu_rq(cpu);
9156                 wait_for_completion(&req->done);
9157                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9158                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
9159                         need_full_sync = 1;
9160                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
9161                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9162         }
9163         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9164         synchronize_sched_expedited_count++;
9165         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
9166         put_online_cpus();
9167         if (need_full_sync)
9168                 synchronize_sched();
9169 }
9170 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9171
9172 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */