ALSA: usb-audio: add support for Akai MPD16
[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/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/stop_machine.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 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 static inline int rt_policy(int policy)
124 {
125         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
126                 return 1;
127         return 0;
128 }
129
130 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return rt_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
137  */
138 struct rt_prio_array {
139         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
140         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
141 };
142
143 struct rt_bandwidth {
144         /* nests inside the rq lock: */
145         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
146         ktime_t                 rt_period;
147         u64                     rt_runtime;
148         struct hrtimer          rt_period_timer;
149 };
150
151 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
152
153 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
154
155 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
156 {
157         struct rt_bandwidth *rt_b =
158                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
159         ktime_t now;
160         int overrun;
161         int idle = 0;
162
163         for (;;) {
164                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
165                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
166
167                 if (!overrun)
168                         break;
169
170                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
171         }
172
173         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
174 }
175
176 static
177 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
178 {
179         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
180         rt_b->rt_runtime = runtime;
181
182         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
183
184         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
185                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
186         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
187 }
188
189 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
190 {
191         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
192 }
193
194 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
195 {
196         ktime_t now;
197
198         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
199                 return;
200
201         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
202                 return;
203
204         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
205         for (;;) {
206                 unsigned long delta;
207                 ktime_t soft, hard;
208
209                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
210                         break;
211
212                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
213                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
214
215                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
218                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
219                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
220         }
221         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222 }
223
224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
225 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
226 {
227         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
228 }
229 #endif
230
231 /*
232  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
233  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
234  */
235 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
236
237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
238
239 #include <linux/cgroup.h>
240
241 struct cfs_rq;
242
243 static LIST_HEAD(task_groups);
244
245 /* task group related information */
246 struct task_group {
247         struct cgroup_subsys_state css;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         /* schedulable entities of this group on each cpu */
251         struct sched_entity **se;
252         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
253         struct cfs_rq **cfs_rq;
254         unsigned long shares;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
258         struct sched_rt_entity **rt_se;
259         struct rt_rq **rt_rq;
260
261         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
262 #endif
263
264         struct rcu_head rcu;
265         struct list_head list;
266
267         struct task_group *parent;
268         struct list_head siblings;
269         struct list_head children;
270 };
271
272 #define root_task_group init_task_group
273
274 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
275  * a task group's cpu shares.
276  */
277 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280
281 #ifdef CONFIG_SMP
282 static int root_task_group_empty(void)
283 {
284         return list_empty(&root_task_group.children);
285 }
286 #endif
287
288 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      2
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group init_task_group;
308
309 /* return group to which a task belongs */
310 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
311 {
312         struct task_group *tg;
313
314 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
315         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
316                                 struct task_group, css);
317 #else
318         tg = &init_task_group;
319 #endif
320         return tg;
321 }
322
323 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
324 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
325 {
326         /*
327          * Strictly speaking this rcu_read_lock() is not needed since the
328          * task_group is tied to the cgroup, which in turn can never go away
329          * as long as there are tasks attached to it.
330          *
331          * However since task_group() uses task_subsys_state() which is an
332          * rcu_dereference() user, this quiets CONFIG_PROVE_RCU.
333          */
334         rcu_read_lock();
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
337         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
338 #endif
339
340 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
341         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
342         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
343 #endif
344         rcu_read_unlock();
345 }
346
347 #else
348
349 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
350 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
351 {
352         return NULL;
353 }
354
355 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
356
357 /* CFS-related fields in a runqueue */
358 struct cfs_rq {
359         struct load_weight load;
360         unsigned long nr_running;
361
362         u64 exec_clock;
363         u64 min_vruntime;
364
365         struct rb_root tasks_timeline;
366         struct rb_node *rb_leftmost;
367
368         struct list_head tasks;
369         struct list_head *balance_iterator;
370
371         /*
372          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
373          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
374          */
375         struct sched_entity *curr, *next, *last;
376
377         unsigned int nr_spread_over;
378
379 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
380         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
381
382         /*
383          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
384          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
385          * (like users, containers etc.)
386          *
387          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
388          * list is used during load balance.
389          */
390         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
391         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
392
393 #ifdef CONFIG_SMP
394         /*
395          * the part of load.weight contributed by tasks
396          */
397         unsigned long task_weight;
398
399         /*
400          *   h_load = weight * f(tg)
401          *
402          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
403          * this group.
404          */
405         unsigned long h_load;
406
407         /*
408          * this cpu's part of tg->shares
409          */
410         unsigned long shares;
411
412         /*
413          * load.weight at the time we set shares
414          */
415         unsigned long rq_weight;
416 #endif
417 #endif
418 };
419
420 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
421 struct rt_rq {
422         struct rt_prio_array active;
423         unsigned long rt_nr_running;
424 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
425         struct {
426                 int curr; /* highest queued rt task prio */
427 #ifdef CONFIG_SMP
428                 int next; /* next highest */
429 #endif
430         } highest_prio;
431 #endif
432 #ifdef CONFIG_SMP
433         unsigned long rt_nr_migratory;
434         unsigned long rt_nr_total;
435         int overloaded;
436         struct plist_head pushable_tasks;
437 #endif
438         int rt_throttled;
439         u64 rt_time;
440         u64 rt_runtime;
441         /* Nests inside the rq lock: */
442         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
443
444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
445         unsigned long rt_nr_boosted;
446
447         struct rq *rq;
448         struct list_head leaf_rt_rq_list;
449         struct task_group *tg;
450 #endif
451 };
452
453 #ifdef CONFIG_SMP
454
455 /*
456  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
457  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
458  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
459  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
460  * object.
461  *
462  */
463 struct root_domain {
464         atomic_t refcount;
465         cpumask_var_t span;
466         cpumask_var_t online;
467
468         /*
469          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
470          * one runnable RT task.
471          */
472         cpumask_var_t rto_mask;
473         atomic_t rto_count;
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         struct cpupri cpupri;
476 #endif
477 };
478
479 /*
480  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
481  * members (mimicking the global state we have today).
482  */
483 static struct root_domain def_root_domain;
484
485 #endif
486
487 /*
488  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
489  *
490  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
491  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
492  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
493  */
494 struct rq {
495         /* runqueue lock: */
496         raw_spinlock_t lock;
497
498         /*
499          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
500          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
501          */
502         unsigned long nr_running;
503         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
504         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
505 #ifdef CONFIG_NO_HZ
506         u64 nohz_stamp;
507         unsigned char in_nohz_recently;
508 #endif
509         unsigned int skip_clock_update;
510
511         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
512         struct load_weight load;
513         unsigned long nr_load_updates;
514         u64 nr_switches;
515
516         struct cfs_rq cfs;
517         struct rt_rq rt;
518
519 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
520         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
521         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
522 #endif
523 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
524         struct list_head leaf_rt_rq_list;
525 #endif
526
527         /*
528          * This is part of a global counter where only the total sum
529          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
530          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
531          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
532          */
533         unsigned long nr_uninterruptible;
534
535         struct task_struct *curr, *idle;
536         unsigned long next_balance;
537         struct mm_struct *prev_mm;
538
539         u64 clock;
540
541         atomic_t nr_iowait;
542
543 #ifdef CONFIG_SMP
544         struct root_domain *rd;
545         struct sched_domain *sd;
546
547         unsigned char idle_at_tick;
548         /* For active balancing */
549         int post_schedule;
550         int active_balance;
551         int push_cpu;
552         struct cpu_stop_work active_balance_work;
553         /* cpu of this runqueue: */
554         int cpu;
555         int online;
556
557         unsigned long avg_load_per_task;
558
559         u64 rt_avg;
560         u64 age_stamp;
561         u64 idle_stamp;
562         u64 avg_idle;
563 #endif
564
565         /* calc_load related fields */
566         unsigned long calc_load_update;
567         long calc_load_active;
568
569 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
570 #ifdef CONFIG_SMP
571         int hrtick_csd_pending;
572         struct call_single_data hrtick_csd;
573 #endif
574         struct hrtimer hrtick_timer;
575 #endif
576
577 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
578         /* latency stats */
579         struct sched_info rq_sched_info;
580         unsigned long long rq_cpu_time;
581         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
582
583         /* sys_sched_yield() stats */
584         unsigned int yld_count;
585
586         /* schedule() stats */
587         unsigned int sched_switch;
588         unsigned int sched_count;
589         unsigned int sched_goidle;
590
591         /* try_to_wake_up() stats */
592         unsigned int ttwu_count;
593         unsigned int ttwu_local;
594
595         /* BKL stats */
596         unsigned int bkl_count;
597 #endif
598 };
599
600 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
601
602 static inline
603 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
604 {
605         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
606
607         /*
608          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
609          * this case, we can save a useless back to back clock update.
610          */
611         if (test_tsk_need_resched(p))
612                 rq->skip_clock_update = 1;
613 }
614
615 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
616 {
617 #ifdef CONFIG_SMP
618         return rq->cpu;
619 #else
620         return 0;
621 #endif
622 }
623
624 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
625         rcu_dereference_check((p), \
626                               rcu_read_lock_sched_held() || \
627                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
628
629 /*
630  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
631  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
632  *
633  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
634  * preempt-disabled sections.
635  */
636 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
637         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
638
639 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
640 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
641 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
642 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
643 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
644
645 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
646 {
647         if (!rq->skip_clock_update)
648                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
649 }
650
651 /*
652  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
653  */
654 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
655 # define const_debug __read_mostly
656 #else
657 # define const_debug static const
658 #endif
659
660 /**
661  * runqueue_is_locked
662  * @cpu: the processor in question.
663  *
664  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
665  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
666  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
667  */
668 int runqueue_is_locked(int cpu)
669 {
670         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
671 }
672
673 /*
674  * Debugging: various feature bits
675  */
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         __SCHED_FEAT_##name ,
679
680 enum {
681 #include "sched_features.h"
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
688
689 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
690 #include "sched_features.h"
691         0;
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         #name ,
698
699 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
700 #include "sched_features.h"
701         NULL
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
707 {
708         int i;
709
710         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
711                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
712                         seq_puts(m, "NO_");
713                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
714         }
715         seq_puts(m, "\n");
716
717         return 0;
718 }
719
720 static ssize_t
721 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
722                 size_t cnt, loff_t *ppos)
723 {
724         char buf[64];
725         char *cmp = buf;
726         int neg = 0;
727         int i;
728
729         if (cnt > 63)
730                 cnt = 63;
731
732         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
733                 return -EFAULT;
734
735         buf[cnt] = 0;
736
737         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
738                 neg = 1;
739                 cmp += 3;
740         }
741
742         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
743                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
744
745                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
746                         if (neg)
747                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
748                         else
749                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
750                         break;
751                 }
752         }
753
754         if (!sched_feat_names[i])
755                 return -EINVAL;
756
757         *ppos += cnt;
758
759         return cnt;
760 }
761
762 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
763 {
764         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
765 }
766
767 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
768         .open           = sched_feat_open,
769         .write          = sched_feat_write,
770         .read           = seq_read,
771         .llseek         = seq_lseek,
772         .release        = single_release,
773 };
774
775 static __init int sched_init_debug(void)
776 {
777         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
778                         &sched_feat_fops);
779
780         return 0;
781 }
782 late_initcall(sched_init_debug);
783
784 #endif
785
786 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
787
788 /*
789  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
790  * Limited because this is done with IRQs disabled.
791  */
792 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
793
794 /*
795  * ratelimit for updating the group shares.
796  * default: 0.25ms
797  */
798 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
799 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
800
801 /*
802  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
803  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
804  * default: 4
805  */
806 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
807
808 /*
809  * period over which we average the RT time consumption, measured
810  * in ms.
811  *
812  * default: 1s
813  */
814 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
815
816 /*
817  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
818  * default: 1s
819  */
820 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
821
822 static __read_mostly int scheduler_running;
823
824 /*
825  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
826  * default: 0.95s
827  */
828 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
829
830 static inline u64 global_rt_period(void)
831 {
832         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
833 }
834
835 static inline u64 global_rt_runtime(void)
836 {
837         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
838                 return RUNTIME_INF;
839
840         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
841 }
842
843 #ifndef prepare_arch_switch
844 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
845 #endif
846 #ifndef finish_arch_switch
847 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
848 #endif
849
850 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
851 {
852         return rq->curr == p;
853 }
854
855 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
856 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
857 {
858         return task_current(rq, p);
859 }
860
861 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
862 {
863 }
864
865 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
866 {
867 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
868         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
869         rq->lock.owner = current;
870 #endif
871         /*
872          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
873          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
874          * prev into current:
875          */
876         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
877
878         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
879 }
880
881 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
882 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         return p->oncpu;
886 #else
887         return task_current(rq, p);
888 #endif
889 }
890
891 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
892 {
893 #ifdef CONFIG_SMP
894         /*
895          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
896          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
897          * here.
898          */
899         next->oncpu = 1;
900 #endif
901 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
902         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
903 #else
904         raw_spin_unlock(&rq->lock);
905 #endif
906 }
907
908 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
909 {
910 #ifdef CONFIG_SMP
911         /*
912          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
913          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
914          * finished.
915          */
916         smp_wmb();
917         prev->oncpu = 0;
918 #endif
919 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         local_irq_enable();
921 #endif
922 }
923 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
924
925 /*
926  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
927  * against ttwu().
928  */
929 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
930 {
931         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
932 }
933
934 /*
935  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
936  * Must be called interrupts disabled.
937  */
938 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
939         __acquires(rq->lock)
940 {
941         struct rq *rq;
942
943         for (;;) {
944                 rq = task_rq(p);
945                 raw_spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 raw_spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
973 {
974         struct rq *rq = task_rq(p);
975
976         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
977         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
978 }
979
980 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
981         __releases(rq->lock)
982 {
983         raw_spin_unlock(&rq->lock);
984 }
985
986 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
987         __releases(rq->lock)
988 {
989         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
990 }
991
992 /*
993  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
994  */
995 static struct rq *this_rq_lock(void)
996         __acquires(rq->lock)
997 {
998         struct rq *rq;
999
1000         local_irq_disable();
1001         rq = this_rq();
1002         raw_spin_lock(&rq->lock);
1003
1004         return rq;
1005 }
1006
1007 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1008 /*
1009  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1010  *
1011  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1012  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1013  * reschedule event.
1014  *
1015  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1016  * rq->lock.
1017  */
1018
1019 /*
1020  * Use hrtick when:
1021  *  - enabled by features
1022  *  - hrtimer is actually high res
1023  */
1024 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1025 {
1026         if (!sched_feat(HRTICK))
1027                 return 0;
1028         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1029                 return 0;
1030         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1031 }
1032
1033 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1036                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * High-resolution timer tick.
1041  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1042  */
1043 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1044 {
1045         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1046
1047         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1048
1049         raw_spin_lock(&rq->lock);
1050         update_rq_clock(rq);
1051         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1052         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1053
1054         return HRTIMER_NORESTART;
1055 }
1056
1057 #ifdef CONFIG_SMP
1058 /*
1059  * called from hardirq (IPI) context
1060  */
1061 static void __hrtick_start(void *arg)
1062 {
1063         struct rq *rq = arg;
1064
1065         raw_spin_lock(&rq->lock);
1066         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1067         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1068         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Called to set the hrtick timer state.
1073  *
1074  * called with rq->lock held and irqs disabled
1075  */
1076 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1077 {
1078         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1079         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1080
1081         hrtimer_set_expires(timer, time);
1082
1083         if (rq == this_rq()) {
1084                 hrtimer_restart(timer);
1085         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1086                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1087                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1088         }
1089 }
1090
1091 static int
1092 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1093 {
1094         int cpu = (int)(long)hcpu;
1095
1096         switch (action) {
1097         case CPU_UP_CANCELED:
1098         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1099         case CPU_DOWN_PREPARE:
1100         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1101         case CPU_DEAD:
1102         case CPU_DEAD_FROZEN:
1103                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1104                 return NOTIFY_OK;
1105         }
1106
1107         return NOTIFY_DONE;
1108 }
1109
1110 static __init void init_hrtick(void)
1111 {
1112         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1113 }
1114 #else
1115 /*
1116  * Called to set the hrtick timer state.
1117  *
1118  * called with rq->lock held and irqs disabled
1119  */
1120 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1121 {
1122         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1123                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1124 }
1125
1126 static inline void init_hrtick(void)
1127 {
1128 }
1129 #endif /* CONFIG_SMP */
1130
1131 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1132 {
1133 #ifdef CONFIG_SMP
1134         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1135
1136         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1137         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1138         rq->hrtick_csd.info = rq;
1139 #endif
1140
1141         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1142         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1143 }
1144 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1145 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_hrtick(void)
1154 {
1155 }
1156 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1157
1158 /*
1159  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1160  *
1161  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1162  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1163  * the target CPU.
1164  */
1165 #ifdef CONFIG_SMP
1166
1167 #ifndef tsk_is_polling
1168 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1169 #endif
1170
1171 static void resched_task(struct task_struct *p)
1172 {
1173         int cpu;
1174
1175         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1176
1177         if (test_tsk_need_resched(p))
1178                 return;
1179
1180         set_tsk_need_resched(p);
1181
1182         cpu = task_cpu(p);
1183         if (cpu == smp_processor_id())
1184                 return;
1185
1186         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1187         smp_mb();
1188         if (!tsk_is_polling(p))
1189                 smp_send_reschedule(cpu);
1190 }
1191
1192 static void resched_cpu(int cpu)
1193 {
1194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1195         unsigned long flags;
1196
1197         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1198                 return;
1199         resched_task(cpu_curr(cpu));
1200         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1201 }
1202
1203 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1204 /*
1205  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1206  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1207  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1208  * idle system the next event might even be infinite time into the
1209  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1210  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1211  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1212  * wheel for the next timer event.
1213  */
1214 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1215 {
1216         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1217
1218         if (cpu == smp_processor_id())
1219                 return;
1220
1221         /*
1222          * This is safe, as this function is called with the timer
1223          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1224          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1225          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1226          * timer into account automatically.
1227          */
1228         if (rq->curr != rq->idle)
1229                 return;
1230
1231         /*
1232          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1233          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1234          * idle task through an additional NOOP schedule()
1235          */
1236         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1237
1238         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1239         smp_mb();
1240         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1241                 smp_send_reschedule(cpu);
1242 }
1243
1244 int nohz_ratelimit(int cpu)
1245 {
1246         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1247         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1248
1249         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1250
1251         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1252 }
1253
1254 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1255
1256 static u64 sched_avg_period(void)
1257 {
1258         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1259 }
1260
1261 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1262 {
1263         s64 period = sched_avg_period();
1264
1265         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1266                 rq->age_stamp += period;
1267                 rq->rt_avg /= 2;
1268         }
1269 }
1270
1271 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1272 {
1273         rq->rt_avg += rt_delta;
1274         sched_avg_update(rq);
1275 }
1276
1277 #else /* !CONFIG_SMP */
1278 static void resched_task(struct task_struct *p)
1279 {
1280         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1281         set_tsk_need_resched(p);
1282 }
1283
1284 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1285 {
1286 }
1287 #endif /* CONFIG_SMP */
1288
1289 #if BITS_PER_LONG == 32
1290 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1291 #else
1292 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1293 #endif
1294
1295 #define WMULT_SHIFT     32
1296
1297 /*
1298  * Shift right and round:
1299  */
1300 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1301
1302 /*
1303  * delta *= weight / lw
1304  */
1305 static unsigned long
1306 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1307                 struct load_weight *lw)
1308 {
1309         u64 tmp;
1310
1311         if (!lw->inv_weight) {
1312                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1313                         lw->inv_weight = 1;
1314                 else
1315                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1316                                 / (lw->weight+1);
1317         }
1318
1319         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1320         /*
1321          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1322          */
1323         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1324                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1325                         WMULT_SHIFT/2);
1326         else
1327                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1328
1329         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1330 }
1331
1332 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1333 {
1334         lw->weight += inc;
1335         lw->inv_weight = 0;
1336 }
1337
1338 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1339 {
1340         lw->weight -= dec;
1341         lw->inv_weight = 0;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1346  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1347  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1348  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1349  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1350  * slice expiry etc.
1351  */
1352
1353 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1354 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1355
1356 /*
1357  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1358  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1359  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1360  * that remained on nice 0.
1361  *
1362  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1363  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1364  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1365  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1366  * the relative distance between them is ~25%.)
1367  */
1368 static const int prio_to_weight[40] = {
1369  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1370  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1371  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1372  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1373  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1374  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1375  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1376  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1377 };
1378
1379 /*
1380  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1381  *
1382  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1383  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1384  * into multiplications:
1385  */
1386 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1387  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1388  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1389  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1390  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1391  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1392  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1393  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1394  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1395 };
1396
1397 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1398 enum cpuacct_stat_index {
1399         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1400         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1401
1402         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1403 };
1404
1405 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1406 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1407 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1408                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1409 #else
1410 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1411 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1412                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1413 #endif
1414
1415 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1416 {
1417         update_load_add(&rq->load, load);
1418 }
1419
1420 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1421 {
1422         update_load_sub(&rq->load, load);
1423 }
1424
1425 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1426 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1427
1428 /*
1429  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1430  * leaving it for the final time.
1431  */
1432 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1433 {
1434         struct task_group *parent, *child;
1435         int ret;
1436
1437         rcu_read_lock();
1438         parent = &root_task_group;
1439 down:
1440         ret = (*down)(parent, data);
1441         if (ret)
1442                 goto out_unlock;
1443         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1444                 parent = child;
1445                 goto down;
1446
1447 up:
1448                 continue;
1449         }
1450         ret = (*up)(parent, data);
1451         if (ret)
1452                 goto out_unlock;
1453
1454         child = parent;
1455         parent = parent->parent;
1456         if (parent)
1457                 goto up;
1458 out_unlock:
1459         rcu_read_unlock();
1460
1461         return ret;
1462 }
1463
1464 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1465 {
1466         return 0;
1467 }
1468 #endif
1469
1470 #ifdef CONFIG_SMP
1471 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1472 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1473 {
1474         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1479  * according to the scheduling class and "nice" value.
1480  *
1481  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1482  * balance conservatively.
1483  */
1484 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1485 {
1486         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1487         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1488
1489         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1490                 return total;
1491
1492         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1497  * according to the scheduling class and "nice" value.
1498  */
1499 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1500 {
1501         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1502         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1503
1504         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1505                 return total;
1506
1507         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1508 }
1509
1510 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1511 {
1512         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1513
1514         if (!sd)
1515                 return NULL;
1516
1517         return sd->groups;
1518 }
1519
1520 static unsigned long power_of(int cpu)
1521 {
1522         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1523
1524         if (!group)
1525                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1526
1527         return group->cpu_power;
1528 }
1529
1530 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1531
1532 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1533 {
1534         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1535         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1536
1537         if (nr_running)
1538                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1539         else
1540                 rq->avg_load_per_task = 0;
1541
1542         return rq->avg_load_per_task;
1543 }
1544
1545 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1546
1547 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1548
1549 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1550
1551 /*
1552  * Calculate and set the cpu's group shares.
1553  */
1554 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1555                                     unsigned long sd_shares,
1556                                     unsigned long sd_rq_weight,
1557                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1558 {
1559         unsigned long shares, rq_weight;
1560         int boost = 0;
1561
1562         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1563         if (!rq_weight) {
1564                 boost = 1;
1565                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1566         }
1567
1568         /*
1569          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1570          * shares_i =  -----------------------------
1571          *                  \Sum_j rq_weight_j
1572          */
1573         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1574         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1575
1576         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1577                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1578                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1579                 unsigned long flags;
1580
1581                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1582                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1583                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1584                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1585                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1586         }
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1591  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1592  * parent group depends on the shares of its child groups.
1593  */
1594 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1595 {
1596         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1597         unsigned long *usd_rq_weight;
1598         struct sched_domain *sd = data;
1599         unsigned long flags;
1600         int i;
1601
1602         if (!tg->se[0])
1603                 return 0;
1604
1605         local_irq_save(flags);
1606         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1607
1608         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1609                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1610                 usd_rq_weight[i] = weight;
1611
1612                 rq_weight += weight;
1613                 /*
1614                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1615                  * is one of average load so that when a new task gets to
1616                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1617                  */
1618                 if (!weight)
1619                         weight = NICE_0_LOAD;
1620
1621                 sum_weight += weight;
1622                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1623         }
1624
1625         if (!rq_weight)
1626                 rq_weight = sum_weight;
1627
1628         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1629                 shares = tg->shares;
1630
1631         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1632                 shares = tg->shares;
1633
1634         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1635                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1636
1637         local_irq_restore(flags);
1638
1639         return 0;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1644  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1645  * group is a fraction of its parents load.
1646  */
1647 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1648 {
1649         unsigned long load;
1650         long cpu = (long)data;
1651
1652         if (!tg->parent) {
1653                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1654         } else {
1655                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1656                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1657                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1658         }
1659
1660         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1661
1662         return 0;
1663 }
1664
1665 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1666 {
1667         s64 elapsed;
1668         u64 now;
1669
1670         if (root_task_group_empty())
1671                 return;
1672
1673         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1674         elapsed = now - sd->last_update;
1675
1676         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1677                 sd->last_update = now;
1678                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1679         }
1680 }
1681
1682 static void update_h_load(long cpu)
1683 {
1684         if (root_task_group_empty())
1685                 return;
1686
1687         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1688 }
1689
1690 #else
1691
1692 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1693 {
1694 }
1695
1696 #endif
1697
1698 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1699
1700 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1701
1702 /*
1703  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1704  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1705  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1706  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1707  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1708  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1709  */
1710 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1711         __releases(this_rq->lock)
1712         __acquires(busiest->lock)
1713         __acquires(this_rq->lock)
1714 {
1715         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1716         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1717
1718         return 1;
1719 }
1720
1721 #else
1722 /*
1723  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1724  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1725  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1726  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1727  * regardless of entry order into the function.
1728  */
1729 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1730         __releases(this_rq->lock)
1731         __acquires(busiest->lock)
1732         __acquires(this_rq->lock)
1733 {
1734         int ret = 0;
1735
1736         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1737                 if (busiest < this_rq) {
1738                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1739                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1740                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1741                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1742                         ret = 1;
1743                 } else
1744                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1745                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1746         }
1747         return ret;
1748 }
1749
1750 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1751
1752 /*
1753  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1754  */
1755 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1756 {
1757         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1758                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1759                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1760                 BUG_ON(1);
1761         }
1762
1763         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1764 }
1765
1766 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1767         __releases(busiest->lock)
1768 {
1769         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1770         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1775  *
1776  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1777  * you need to do so manually before calling.
1778  */
1779 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1780         __acquires(rq1->lock)
1781         __acquires(rq2->lock)
1782 {
1783         BUG_ON(!irqs_disabled());
1784         if (rq1 == rq2) {
1785                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1786                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1787         } else {
1788                 if (rq1 < rq2) {
1789                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1790                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1791                 } else {
1792                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1793                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1794                 }
1795         }
1796 }
1797
1798 /*
1799  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1800  *
1801  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1802  * you need to do so manually after calling.
1803  */
1804 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1805         __releases(rq1->lock)
1806         __releases(rq2->lock)
1807 {
1808         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1809         if (rq1 != rq2)
1810                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1811         else
1812                 __release(rq2->lock);
1813 }
1814
1815 #endif
1816
1817 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1818 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1819 {
1820 #ifdef CONFIG_SMP
1821         cfs_rq->shares = shares;
1822 #endif
1823 }
1824 #endif
1825
1826 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1827 static void update_sysctl(void);
1828 static int get_update_sysctl_factor(void);
1829
1830 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1831 {
1832         set_task_rq(p, cpu);
1833 #ifdef CONFIG_SMP
1834         /*
1835          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1836          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1837          * per-task data have been completed by this moment.
1838          */
1839         smp_wmb();
1840         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1841 #endif
1842 }
1843
1844 static const struct sched_class rt_sched_class;
1845
1846 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1847 #define for_each_class(class) \
1848    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1849
1850 #include "sched_stats.h"
1851
1852 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1853 {
1854         rq->nr_running++;
1855 }
1856
1857 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1858 {
1859         rq->nr_running--;
1860 }
1861
1862 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1863 {
1864         if (task_has_rt_policy(p)) {
1865                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1866                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1867                 return;
1868         }
1869
1870         /*
1871          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1872          */
1873         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1874                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1875                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1876                 return;
1877         }
1878
1879         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1881 }
1882
1883 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1884 {
1885         update_rq_clock(rq);
1886         sched_info_queued(p);
1887         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1888         p->se.on_rq = 1;
1889 }
1890
1891 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1892 {
1893         update_rq_clock(rq);
1894         sched_info_dequeued(p);
1895         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1896         p->se.on_rq = 0;
1897 }
1898
1899 /*
1900  * activate_task - move a task to the runqueue.
1901  */
1902 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1903 {
1904         if (task_contributes_to_load(p))
1905                 rq->nr_uninterruptible--;
1906
1907         enqueue_task(rq, p, flags);
1908         inc_nr_running(rq);
1909 }
1910
1911 /*
1912  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1913  */
1914 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1915 {
1916         if (task_contributes_to_load(p))
1917                 rq->nr_uninterruptible++;
1918
1919         dequeue_task(rq, p, flags);
1920         dec_nr_running(rq);
1921 }
1922
1923 #include "sched_idletask.c"
1924 #include "sched_fair.c"
1925 #include "sched_rt.c"
1926 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1927 # include "sched_debug.c"
1928 #endif
1929
1930 /*
1931  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1932  */
1933 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1934 {
1935         return p->static_prio;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1940  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1941  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1942  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1943  * estimator recalculates.
1944  */
1945 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1946 {
1947         int prio;
1948
1949         if (task_has_rt_policy(p))
1950                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1951         else
1952                 prio = __normal_prio(p);
1953         return prio;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1958  * taken into account by the scheduler. This value might
1959  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1960  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1961  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1962  */
1963 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1964 {
1965         p->normal_prio = normal_prio(p);
1966         /*
1967          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1968          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1969          * to the normal priority:
1970          */
1971         if (!rt_prio(p->prio))
1972                 return p->normal_prio;
1973         return p->prio;
1974 }
1975
1976 /**
1977  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1978  * @p: the task in question.
1979  */
1980 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1981 {
1982         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1983 }
1984
1985 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1986                                        const struct sched_class *prev_class,
1987                                        int oldprio, int running)
1988 {
1989         if (prev_class != p->sched_class) {
1990                 if (prev_class->switched_from)
1991                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1992                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1993         } else
1994                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1995 }
1996
1997 #ifdef CONFIG_SMP
1998 /*
1999  * Is this task likely cache-hot:
2000  */
2001 static int
2002 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2003 {
2004         s64 delta;
2005
2006         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2007                 return 0;
2008
2009         /*
2010          * Buddy candidates are cache hot:
2011          */
2012         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2013                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2014                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2015                 return 1;
2016
2017         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2018                 return 1;
2019         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2020                 return 0;
2021
2022         delta = now - p->se.exec_start;
2023
2024         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2025 }
2026
2027 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2028 {
2029 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2030         /*
2031          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2032          * ttwu() will sort out the placement.
2033          */
2034         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2035                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2036 #endif
2037
2038         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2039
2040         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2041                 p->se.nr_migrations++;
2042                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2043         }
2044
2045         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2046 }
2047
2048 struct migration_arg {
2049         struct task_struct *task;
2050         int dest_cpu;
2051 };
2052
2053 static int migration_cpu_stop(void *data);
2054
2055 /*
2056  * The task's runqueue lock must be held.
2057  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2058  */
2059 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2060 {
2061         struct rq *rq = task_rq(p);
2062
2063         /*
2064          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2065          * the next wake-up will properly place the task.
2066          */
2067         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2072  *
2073  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2074  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2075  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2076  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2077  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2078  * @p has remained unscheduled the whole time.
2079  *
2080  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2081  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2082  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2083  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2084  * waiting to become inactive.
2085  */
2086 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2087 {
2088         unsigned long flags;
2089         int running, on_rq;
2090         unsigned long ncsw;
2091         struct rq *rq;
2092
2093         for (;;) {
2094                 /*
2095                  * We do the initial early heuristics without holding
2096                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2097                  * the runqueue lock when things look like they will
2098                  * work out!
2099                  */
2100                 rq = task_rq(p);
2101
2102                 /*
2103                  * If the task is actively running on another CPU
2104                  * still, just relax and busy-wait without holding
2105                  * any locks.
2106                  *
2107                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2108                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2109                  * But we don't care, since "task_running()" will
2110                  * return false if the runqueue has changed and p
2111                  * is actually now running somewhere else!
2112                  */
2113                 while (task_running(rq, p)) {
2114                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2115                                 return 0;
2116                         cpu_relax();
2117                 }
2118
2119                 /*
2120                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2121                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2122                  * just go back and repeat.
2123                  */
2124                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2125                 trace_sched_wait_task(p);
2126                 running = task_running(rq, p);
2127                 on_rq = p->se.on_rq;
2128                 ncsw = 0;
2129                 if (!match_state || p->state == match_state)
2130                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2131                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2132
2133                 /*
2134                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2135                  */
2136                 if (unlikely(!ncsw))
2137                         break;
2138
2139                 /*
2140                  * Was it really running after all now that we
2141                  * checked with the proper locks actually held?
2142                  *
2143                  * Oops. Go back and try again..
2144                  */
2145                 if (unlikely(running)) {
2146                         cpu_relax();
2147                         continue;
2148                 }
2149
2150                 /*
2151                  * It's not enough that it's not actively running,
2152                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2153                  * preempted!
2154                  *
2155                  * So if it was still runnable (but just not actively
2156                  * running right now), it's preempted, and we should
2157                  * yield - it could be a while.
2158                  */
2159                 if (unlikely(on_rq)) {
2160                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2161                         continue;
2162                 }
2163
2164                 /*
2165                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2166                  * runnable, which means that it will never become
2167                  * running in the future either. We're all done!
2168                  */
2169                 break;
2170         }
2171
2172         return ncsw;
2173 }
2174
2175 /***
2176  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2177  * @p: the to-be-kicked thread
2178  *
2179  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2180  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2181  *
2182  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2183  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2184  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2185  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2186  * achieved as well.
2187  */
2188 void kick_process(struct task_struct *p)
2189 {
2190         int cpu;
2191
2192         preempt_disable();
2193         cpu = task_cpu(p);
2194         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2195                 smp_send_reschedule(cpu);
2196         preempt_enable();
2197 }
2198 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2199 #endif /* CONFIG_SMP */
2200
2201 /**
2202  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2203  * @p:          the task to evaluate
2204  * @func:       the function to be called
2205  * @info:       the function call argument
2206  *
2207  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2208  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2209  */
2210 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2211                               void (*func) (void *info), void *info)
2212 {
2213         int cpu;
2214
2215         preempt_disable();
2216         cpu = task_cpu(p);
2217         if (task_curr(p))
2218                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2219         preempt_enable();
2220 }
2221
2222 #ifdef CONFIG_SMP
2223 /*
2224  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2225  */
2226 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2227 {
2228         int dest_cpu;
2229         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2230
2231         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2232         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2233                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2234                         return dest_cpu;
2235
2236         /* Any allowed, online CPU? */
2237         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2238         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2239                 return dest_cpu;
2240
2241         /* No more Mr. Nice Guy. */
2242         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2243                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2244                 /*
2245                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2246                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2247                  * leave kernel.
2248                  */
2249                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2250                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2251                                "longer affine to cpu%d\n",
2252                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2253                 }
2254         }
2255
2256         return dest_cpu;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2261  */
2262 static inline
2263 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2264 {
2265         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2266
2267         /*
2268          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2269          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2270          * cpu.
2271          *
2272          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2273          *
2274          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2275          *   not worry about this generic constraint ]
2276          */
2277         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2278                      !cpu_online(cpu)))
2279                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2280
2281         return cpu;
2282 }
2283
2284 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2285 {
2286         s64 diff = sample - *avg;
2287         *avg += diff >> 3;
2288 }
2289 #endif
2290
2291 /***
2292  * try_to_wake_up - wake up a thread
2293  * @p: the to-be-woken-up thread
2294  * @state: the mask of task states that can be woken
2295  * @sync: do a synchronous wakeup?
2296  *
2297  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2298  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2299  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2300  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2301  * runnable without the overhead of this.
2302  *
2303  * returns failure only if the task is already active.
2304  */
2305 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2306                           int wake_flags)
2307 {
2308         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2309         unsigned long flags;
2310         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2311         struct rq *rq;
2312
2313         this_cpu = get_cpu();
2314
2315         smp_wmb();
2316         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2317         if (!(p->state & state))
2318                 goto out;
2319
2320         if (p->se.on_rq)
2321                 goto out_running;
2322
2323         cpu = task_cpu(p);
2324         orig_cpu = cpu;
2325
2326 #ifdef CONFIG_SMP
2327         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2328                 goto out_activate;
2329
2330         /*
2331          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2332          * we put the task in TASK_WAKING state.
2333          *
2334          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2335          */
2336         if (task_contributes_to_load(p)) {
2337                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2338                         rq->nr_uninterruptible--;
2339                 else
2340                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2341         }
2342         p->state = TASK_WAKING;
2343
2344         if (p->sched_class->task_waking) {
2345                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2346                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2347         }
2348
2349         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2350         if (cpu != orig_cpu)
2351                 set_task_cpu(p, cpu);
2352         __task_rq_unlock(rq);
2353
2354         rq = cpu_rq(cpu);
2355         raw_spin_lock(&rq->lock);
2356
2357         /*
2358          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2359          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2360          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2361          * cpu we just moved it to.
2362          */
2363         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2364         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2365
2366 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2367         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2368         if (cpu == this_cpu)
2369                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2370         else {
2371                 struct sched_domain *sd;
2372                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2373                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2374                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2375                                 break;
2376                         }
2377                 }
2378         }
2379 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2380
2381 out_activate:
2382 #endif /* CONFIG_SMP */
2383         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2384         if (wake_flags & WF_SYNC)
2385                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2386         if (orig_cpu != cpu)
2387                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2388         if (cpu == this_cpu)
2389                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2390         else
2391                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2392         activate_task(rq, p, en_flags);
2393         success = 1;
2394
2395 out_running:
2396         trace_sched_wakeup(p, success);
2397         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2398
2399         p->state = TASK_RUNNING;
2400 #ifdef CONFIG_SMP
2401         if (p->sched_class->task_woken)
2402                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2403
2404         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2405                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2406                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2407
2408                 if (delta > max)
2409                         rq->avg_idle = max;
2410                 else
2411                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2412                 rq->idle_stamp = 0;
2413         }
2414 #endif
2415 out:
2416         task_rq_unlock(rq, &flags);
2417         put_cpu();
2418
2419         return success;
2420 }
2421
2422 /**
2423  * wake_up_process - Wake up a specific process
2424  * @p: The process to be woken up.
2425  *
2426  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2427  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2428  * running.
2429  *
2430  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2431  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2432  */
2433 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2434 {
2435         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2436 }
2437 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2438
2439 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2440 {
2441         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2442 }
2443
2444 /*
2445  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2446  * p is forked by current.
2447  *
2448  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2449  */
2450 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2451 {
2452         p->se.exec_start                = 0;
2453         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2454         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2455         p->se.nr_migrations             = 0;
2456
2457 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2458         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2459 #endif
2460
2461         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2462         p->se.on_rq = 0;
2463         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2464
2465 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2466         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2467 #endif
2468 }
2469
2470 /*
2471  * fork()/clone()-time setup:
2472  */
2473 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2474 {
2475         int cpu = get_cpu();
2476
2477         __sched_fork(p);
2478         /*
2479          * We mark the process as running here. This guarantees that
2480          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2481          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2482          */
2483         p->state = TASK_RUNNING;
2484
2485         /*
2486          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2487          */
2488         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2489                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2490                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2491                         p->normal_prio = p->static_prio;
2492                 }
2493
2494                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2495                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2496                         p->normal_prio = p->static_prio;
2497                         set_load_weight(p);
2498                 }
2499
2500                 /*
2501                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2502                  * fulfilled its duty:
2503                  */
2504                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2505         }
2506
2507         /*
2508          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2509          */
2510         p->prio = current->normal_prio;
2511
2512         if (!rt_prio(p->prio))
2513                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2514
2515         if (p->sched_class->task_fork)
2516                 p->sched_class->task_fork(p);
2517
2518         set_task_cpu(p, cpu);
2519
2520 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2521         if (likely(sched_info_on()))
2522                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2523 #endif
2524 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2525         p->oncpu = 0;
2526 #endif
2527 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2528         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2529         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2530 #endif
2531         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2532
2533         put_cpu();
2534 }
2535
2536 /*
2537  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2538  *
2539  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2540  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2541  * on the runqueue and wakes it.
2542  */
2543 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2544 {
2545         unsigned long flags;
2546         struct rq *rq;
2547         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2548
2549 #ifdef CONFIG_SMP
2550         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2551         p->state = TASK_WAKING;
2552
2553         /*
2554          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2555          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2556          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2557          *
2558          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2559          * without people poking at ->cpus_allowed.
2560          */
2561         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2562         set_task_cpu(p, cpu);
2563
2564         p->state = TASK_RUNNING;
2565         task_rq_unlock(rq, &flags);
2566 #endif
2567
2568         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2569         activate_task(rq, p, 0);
2570         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2571         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2572 #ifdef CONFIG_SMP
2573         if (p->sched_class->task_woken)
2574                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2575 #endif
2576         task_rq_unlock(rq, &flags);
2577         put_cpu();
2578 }
2579
2580 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2581
2582 /**
2583  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2584  * @notifier: notifier struct to register
2585  */
2586 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2587 {
2588         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2589 }
2590 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2591
2592 /**
2593  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2594  * @notifier: notifier struct to unregister
2595  *
2596  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2597  */
2598 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2599 {
2600         hlist_del(&notifier->link);
2601 }
2602 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2603
2604 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2605 {
2606         struct preempt_notifier *notifier;
2607         struct hlist_node *node;
2608
2609         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2610                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2611 }
2612
2613 static void
2614 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2615                                  struct task_struct *next)
2616 {
2617         struct preempt_notifier *notifier;
2618         struct hlist_node *node;
2619
2620         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2621                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2622 }
2623
2624 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2625
2626 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2627 {
2628 }
2629
2630 static void
2631 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2632                                  struct task_struct *next)
2633 {
2634 }
2635
2636 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2637
2638 /**
2639  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2640  * @rq: the runqueue preparing to switch
2641  * @prev: the current task that is being switched out
2642  * @next: the task we are going to switch to.
2643  *
2644  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2645  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2646  * switch.
2647  *
2648  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2649  * hooks.
2650  */
2651 static inline void
2652 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2653                     struct task_struct *next)
2654 {
2655         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2656         prepare_lock_switch(rq, next);
2657         prepare_arch_switch(next);
2658 }
2659
2660 /**
2661  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2662  * @rq: runqueue associated with task-switch
2663  * @prev: the thread we just switched away from.
2664  *
2665  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2666  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2667  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2668  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2669  *
2670  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2671  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2672  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2673  * details.)
2674  */
2675 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2676         __releases(rq->lock)
2677 {
2678         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2679         long prev_state;
2680
2681         rq->prev_mm = NULL;
2682
2683         /*
2684          * A task struct has one reference for the use as "current".
2685          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2686          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2687          * the scheduled task must drop that reference.
2688          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2689          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2690          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2691          * be dropped twice.
2692          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2693          */
2694         prev_state = prev->state;
2695         finish_arch_switch(prev);
2696 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2697         local_irq_disable();
2698 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2699         perf_event_task_sched_in(current);
2700 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2701         local_irq_enable();
2702 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2703         finish_lock_switch(rq, prev);
2704
2705         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2706         if (mm)
2707                 mmdrop(mm);
2708         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2709                 /*
2710                  * Remove function-return probe instances associated with this
2711                  * task and put them back on the free list.
2712                  */
2713                 kprobe_flush_task(prev);
2714                 put_task_struct(prev);
2715         }
2716 }
2717
2718 #ifdef CONFIG_SMP
2719
2720 /* assumes rq->lock is held */
2721 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2722 {
2723         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2724                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2725 }
2726
2727 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2728 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2729 {
2730         if (rq->post_schedule) {
2731                 unsigned long flags;
2732
2733                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2734                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2735                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2736                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2737
2738                 rq->post_schedule = 0;
2739         }
2740 }
2741
2742 #else
2743
2744 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2745 {
2746 }
2747
2748 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2749 {
2750 }
2751
2752 #endif
2753
2754 /**
2755  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2756  * @prev: the thread we just switched away from.
2757  */
2758 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2759         __releases(rq->lock)
2760 {
2761         struct rq *rq = this_rq();
2762
2763         finish_task_switch(rq, prev);
2764
2765         /*
2766          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2767          * task_switch?
2768          */
2769         post_schedule(rq);
2770
2771 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2772         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2773         preempt_enable();
2774 #endif
2775         if (current->set_child_tid)
2776                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2777 }
2778
2779 /*
2780  * context_switch - switch to the new MM and the new
2781  * thread's register state.
2782  */
2783 static inline void
2784 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2785                struct task_struct *next)
2786 {
2787         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2788
2789         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2790         trace_sched_switch(prev, next);
2791         mm = next->mm;
2792         oldmm = prev->active_mm;
2793         /*
2794          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2795          * combine the page table reload and the switch backend into
2796          * one hypercall.
2797          */
2798         arch_start_context_switch(prev);
2799
2800         if (likely(!mm)) {
2801                 next->active_mm = oldmm;
2802                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2803                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2804         } else
2805                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2806
2807         if (likely(!prev->mm)) {
2808                 prev->active_mm = NULL;
2809                 rq->prev_mm = oldmm;
2810         }
2811         /*
2812          * Since the runqueue lock will be released by the next
2813          * task (which is an invalid locking op but in the case
2814          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2815          * do an early lockdep release here:
2816          */
2817 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2818         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2819 #endif
2820
2821         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2822         switch_to(prev, next, prev);
2823
2824         barrier();
2825         /*
2826          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2827          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2828          * frame will be invalid.
2829          */
2830         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2831 }
2832
2833 /*
2834  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2835  *
2836  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2837  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2838  * number of context switches performed since bootup.
2839  */
2840 unsigned long nr_running(void)
2841 {
2842         unsigned long i, sum = 0;
2843
2844         for_each_online_cpu(i)
2845                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2846
2847         return sum;
2848 }
2849
2850 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2851 {
2852         unsigned long i, sum = 0;
2853
2854         for_each_possible_cpu(i)
2855                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2856
2857         /*
2858          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2859          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2860          */
2861         if (unlikely((long)sum < 0))
2862                 sum = 0;
2863
2864         return sum;
2865 }
2866
2867 unsigned long long nr_context_switches(void)
2868 {
2869         int i;
2870         unsigned long long sum = 0;
2871
2872         for_each_possible_cpu(i)
2873                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2874
2875         return sum;
2876 }
2877
2878 unsigned long nr_iowait(void)
2879 {
2880         unsigned long i, sum = 0;
2881
2882         for_each_possible_cpu(i)
2883                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2884
2885         return sum;
2886 }
2887
2888 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2889 {
2890         struct rq *this = this_rq();
2891         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2892 }
2893
2894 unsigned long this_cpu_load(void)
2895 {
2896         struct rq *this = this_rq();
2897         return this->cpu_load[0];
2898 }
2899
2900
2901 /* Variables and functions for calc_load */
2902 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2903 static unsigned long calc_load_update;
2904 unsigned long avenrun[3];
2905 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2906
2907 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2908 {
2909         long nr_active, delta = 0;
2910
2911         nr_active = this_rq->nr_running;
2912         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2913
2914         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2915                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2916                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2917         }
2918
2919         return delta;
2920 }
2921
2922 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2923 /*
2924  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2925  *
2926  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2927  */
2928 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2929
2930 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2931 {
2932         long delta;
2933
2934         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2935         if (delta)
2936                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2937 }
2938
2939 static long calc_load_fold_idle(void)
2940 {
2941         long delta = 0;
2942
2943         /*
2944          * Its got a race, we don't care...
2945          */
2946         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2947                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2948
2949         return delta;
2950 }
2951 #else
2952 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2953 {
2954 }
2955
2956 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2957 {
2958         return 0;
2959 }
2960 #endif
2961
2962 /**
2963  * get_avenrun - get the load average array
2964  * @loads:      pointer to dest load array
2965  * @offset:     offset to add
2966  * @shift:      shift count to shift the result left
2967  *
2968  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2969  */
2970 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2971 {
2972         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2973         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2974         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2975 }
2976
2977 static unsigned long
2978 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2979 {
2980         load *= exp;
2981         load += active * (FIXED_1 - exp);
2982         return load >> FSHIFT;
2983 }
2984
2985 /*
2986  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2987  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2988  */
2989 void calc_global_load(void)
2990 {
2991         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2992         long active;
2993
2994         if (time_before(jiffies, upd))
2995                 return;
2996
2997         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2998         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2999
3000         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3001         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3002         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3003
3004         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3005 }
3006
3007 /*
3008  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3009  * active count.
3010  */
3011 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3012 {
3013         long delta;
3014
3015         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3016                 return;
3017
3018         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3019         delta += calc_load_fold_idle();
3020         if (delta)
3021                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3022
3023         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3024 }
3025
3026 /*
3027  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3028  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3029  */
3030 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3031 {
3032         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3033         int i, scale;
3034
3035         this_rq->nr_load_updates++;
3036
3037         /* Update our load: */
3038         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3039                 unsigned long old_load, new_load;
3040
3041                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3042
3043                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3044                 new_load = this_load;
3045                 /*
3046                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3047                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3048                  * example.
3049                  */
3050                 if (new_load > old_load)
3051                         new_load += scale-1;
3052                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3053         }
3054
3055         calc_load_account_active(this_rq);
3056 }
3057
3058 #ifdef CONFIG_SMP
3059
3060 /*
3061  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3062  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3063  */
3064 void sched_exec(void)
3065 {
3066         struct task_struct *p = current;
3067         unsigned long flags;
3068         struct rq *rq;
3069         int dest_cpu;
3070
3071         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3072         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3073         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3074                 goto unlock;
3075
3076         /*
3077          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3078          */
3079         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3080             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3081                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3082
3083                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3084                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3085                 return;
3086         }
3087 unlock:
3088         task_rq_unlock(rq, &flags);
3089 }
3090
3091 #endif
3092
3093 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3094
3095 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3096
3097 /*
3098  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3099  * @p in case that task is currently running.
3100  *
3101  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3102  */
3103 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3104 {
3105         u64 ns = 0;
3106
3107         if (task_current(rq, p)) {
3108                 update_rq_clock(rq);
3109                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3110                 if ((s64)ns < 0)
3111                         ns = 0;
3112         }
3113
3114         return ns;
3115 }
3116
3117 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3118 {
3119         unsigned long flags;
3120         struct rq *rq;
3121         u64 ns = 0;
3122
3123         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3124         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3125         task_rq_unlock(rq, &flags);
3126
3127         return ns;
3128 }
3129
3130 /*
3131  * Return accounted runtime for the task.
3132  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3133  * pending runtime that have not been accounted yet.
3134  */
3135 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3136 {
3137         unsigned long flags;
3138         struct rq *rq;
3139         u64 ns = 0;
3140
3141         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3142         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3143         task_rq_unlock(rq, &flags);
3144
3145         return ns;
3146 }
3147
3148 /*
3149  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3150  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3151  * pending runtime that have not been accounted yet.
3152  *
3153  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3154  * so the return value not includes other pending runtime that other
3155  * running tasks might have.
3156  */
3157 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3158 {
3159         struct task_cputime totals;
3160         unsigned long flags;
3161         struct rq *rq;
3162         u64 ns;
3163
3164         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3165         thread_group_cputime(p, &totals);
3166         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3167         task_rq_unlock(rq, &flags);
3168
3169         return ns;
3170 }
3171
3172 /*
3173  * Account user cpu time to a process.
3174  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3175  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3176  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3177  */
3178 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3179                        cputime_t cputime_scaled)
3180 {
3181         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3182         cputime64_t tmp;
3183
3184         /* Add user time to process. */
3185         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3186         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3187         account_group_user_time(p, cputime);
3188
3189         /* Add user time to cpustat. */
3190         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3191         if (TASK_NICE(p) > 0)
3192                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3193         else
3194                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3195
3196         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3197         /* Account for user time used */
3198         acct_update_integrals(p);
3199 }
3200
3201 /*
3202  * Account guest cpu time to a process.
3203  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3204  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3205  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3206  */
3207 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3208                                cputime_t cputime_scaled)
3209 {
3210         cputime64_t tmp;
3211         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3212
3213         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3214
3215         /* Add guest time to process. */
3216         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3217         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3218         account_group_user_time(p, cputime);
3219         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3220
3221         /* Add guest time to cpustat. */
3222         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3223                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3224                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3225         } else {
3226                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3227                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3228         }
3229 }
3230
3231 /*
3232  * Account system cpu time to a process.
3233  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3234  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3235  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3236  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3237  */
3238 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3239                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3240 {
3241         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3242         cputime64_t tmp;
3243
3244         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3245                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3246                 return;
3247         }
3248
3249         /* Add system time to process. */
3250         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3251         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3252         account_group_system_time(p, cputime);
3253
3254         /* Add system time to cpustat. */
3255         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3256         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3257                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3258         else if (softirq_count())
3259                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3260         else
3261                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3262
3263         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3264
3265         /* Account for system time used */
3266         acct_update_integrals(p);
3267 }
3268
3269 /*
3270  * Account for involuntary wait time.
3271  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3272  */
3273 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3274 {
3275         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3276         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3277
3278         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3279 }
3280
3281 /*
3282  * Account for idle time.
3283  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3284  */
3285 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3286 {
3287         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3288         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3289         struct rq *rq = this_rq();
3290
3291         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3292                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3293         else
3294                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3295 }
3296
3297 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3298
3299 /*
3300  * Account a single tick of cpu time.
3301  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3302  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3303  */
3304 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3305 {
3306         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3307         struct rq *rq = this_rq();
3308
3309         if (user_tick)
3310                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3311         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3312                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3313                                     one_jiffy_scaled);
3314         else
3315                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3316 }
3317
3318 /*
3319  * Account multiple ticks of steal time.
3320  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3321  * @ticks: number of stolen ticks
3322  */
3323 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3324 {
3325         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3326 }
3327
3328 /*
3329  * Account multiple ticks of idle time.
3330  * @ticks: number of stolen ticks
3331  */
3332 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3333 {
3334         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3335 }
3336
3337 #endif
3338
3339 /*
3340  * Use precise platform statistics if available:
3341  */
3342 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3343 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3344 {
3345         *ut = p->utime;
3346         *st = p->stime;
3347 }
3348
3349 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3350 {
3351         struct task_cputime cputime;
3352
3353         thread_group_cputime(p, &cputime);
3354
3355         *ut = cputime.utime;
3356         *st = cputime.stime;
3357 }
3358 #else
3359
3360 #ifndef nsecs_to_cputime
3361 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3362 #endif
3363
3364 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3365 {
3366         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3367
3368         /*
3369          * Use CFS's precise accounting:
3370          */
3371         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3372
3373         if (total) {
3374                 u64 temp;
3375
3376                 temp = (u64)(rtime * utime);
3377                 do_div(temp, total);
3378                 utime = (cputime_t)temp;
3379         } else
3380                 utime = rtime;
3381
3382         /*
3383          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3384          */
3385         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3386         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3387
3388         *ut = p->prev_utime;
3389         *st = p->prev_stime;
3390 }
3391
3392 /*
3393  * Must be called with siglock held.
3394  */
3395 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3396 {
3397         struct signal_struct *sig = p->signal;
3398         struct task_cputime cputime;
3399         cputime_t rtime, utime, total;
3400
3401         thread_group_cputime(p, &cputime);
3402
3403         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3404         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3405
3406         if (total) {
3407                 u64 temp;
3408
3409                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3410                 do_div(temp, total);
3411                 utime = (cputime_t)temp;
3412         } else
3413                 utime = rtime;
3414
3415         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3416         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3417                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3418
3419         *ut = sig->prev_utime;
3420         *st = sig->prev_stime;
3421 }
3422 #endif
3423
3424 /*
3425  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3426  * We call it with interrupts disabled.
3427  *
3428  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3429  * timeslices.
3430  */
3431 void scheduler_tick(void)
3432 {
3433         int cpu = smp_processor_id();
3434         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3435         struct task_struct *curr = rq->curr;
3436
3437         sched_clock_tick();
3438
3439         raw_spin_lock(&rq->lock);
3440         update_rq_clock(rq);
3441         update_cpu_load(rq);
3442         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3443         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3444
3445         perf_event_task_tick(curr);
3446
3447 #ifdef CONFIG_SMP
3448         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3449         trigger_load_balance(rq, cpu);
3450 #endif
3451 }
3452
3453 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3454 {
3455         if (in_lock_functions(addr)) {
3456                 addr = CALLER_ADDR2;
3457                 if (in_lock_functions(addr))
3458                         addr = CALLER_ADDR3;
3459         }
3460         return addr;
3461 }
3462
3463 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3464                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3465
3466 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3467 {
3468 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3469         /*
3470          * Underflow?
3471          */
3472         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3473                 return;
3474 #endif
3475         preempt_count() += val;
3476 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3477         /*
3478          * Spinlock count overflowing soon?
3479          */
3480         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3481                                 PREEMPT_MASK - 10);
3482 #endif
3483         if (preempt_count() == val)
3484                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3485 }
3486 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3487
3488 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3489 {
3490 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3491         /*
3492          * Underflow?
3493          */
3494         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3495                 return;
3496         /*
3497          * Is the spinlock portion underflowing?
3498          */
3499         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3500                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3501                 return;
3502 #endif
3503
3504         if (preempt_count() == val)
3505                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3506         preempt_count() -= val;
3507 }
3508 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3509
3510 #endif
3511
3512 /*
3513  * Print scheduling while atomic bug:
3514  */
3515 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3516 {
3517         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3518
3519         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3520                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3521
3522         debug_show_held_locks(prev);
3523         print_modules();
3524         if (irqs_disabled())
3525                 print_irqtrace_events(prev);
3526
3527         if (regs)
3528                 show_regs(regs);
3529         else
3530                 dump_stack();
3531 }
3532
3533 /*
3534  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3535  */
3536 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3537 {
3538         /*
3539          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3540          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3541          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3542          */
3543         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3544                 __schedule_bug(prev);
3545
3546         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3547
3548         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3549 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3550         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3551                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3552                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3553         }
3554 #endif
3555 }
3556
3557 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3558 {
3559         if (prev->se.on_rq)
3560                 update_rq_clock(rq);
3561         rq->skip_clock_update = 0;
3562         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3563 }
3564
3565 /*
3566  * Pick up the highest-prio task:
3567  */
3568 static inline struct task_struct *
3569 pick_next_task(struct rq *rq)
3570 {
3571         const struct sched_class *class;
3572         struct task_struct *p;
3573
3574         /*
3575          * Optimization: we know that if all tasks are in
3576          * the fair class we can call that function directly:
3577          */
3578         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3579                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3580                 if (likely(p))
3581                         return p;
3582         }
3583
3584         class = sched_class_highest;
3585         for ( ; ; ) {
3586                 p = class->pick_next_task(rq);
3587                 if (p)
3588                         return p;
3589                 /*
3590                  * Will never be NULL as the idle class always
3591                  * returns a non-NULL p:
3592                  */
3593                 class = class->next;
3594         }
3595 }
3596
3597 /*
3598  * schedule() is the main scheduler function.
3599  */
3600 asmlinkage void __sched schedule(void)
3601 {
3602         struct task_struct *prev, *next;
3603         unsigned long *switch_count;
3604         struct rq *rq;
3605         int cpu;
3606
3607 need_resched:
3608         preempt_disable();
3609         cpu = smp_processor_id();
3610         rq = cpu_rq(cpu);
3611         rcu_note_context_switch(cpu);
3612         prev = rq->curr;
3613         switch_count = &prev->nivcsw;
3614
3615         release_kernel_lock(prev);
3616 need_resched_nonpreemptible:
3617
3618         schedule_debug(prev);
3619
3620         if (sched_feat(HRTICK))
3621                 hrtick_clear(rq);
3622
3623         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3624         clear_tsk_need_resched(prev);
3625
3626         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3627                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3628                         prev->state = TASK_RUNNING;
3629                 else
3630                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3631                 switch_count = &prev->nvcsw;
3632         }
3633
3634         pre_schedule(rq, prev);
3635
3636         if (unlikely(!rq->nr_running))
3637                 idle_balance(cpu, rq);
3638
3639         put_prev_task(rq, prev);
3640         next = pick_next_task(rq);
3641
3642         if (likely(prev != next)) {
3643                 sched_info_switch(prev, next);
3644                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3645
3646                 rq->nr_switches++;
3647                 rq->curr = next;
3648                 ++*switch_count;
3649
3650                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3651                 /*
3652                  * the context switch might have flipped the stack from under
3653                  * us, hence refresh the local variables.
3654                  */
3655                 cpu = smp_processor_id();
3656                 rq = cpu_rq(cpu);
3657         } else
3658                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3659
3660         post_schedule(rq);
3661
3662         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3663                 prev = rq->curr;
3664                 switch_count = &prev->nivcsw;
3665                 goto need_resched_nonpreemptible;
3666         }
3667
3668         preempt_enable_no_resched();
3669         if (need_resched())
3670                 goto need_resched;
3671 }
3672 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3673
3674 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3675 /*
3676  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3677  * access and not reliable.
3678  */
3679 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3680 {
3681         unsigned int cpu;
3682         struct rq *rq;
3683
3684         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3685                 return 0;
3686
3687 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3688         /*
3689          * Need to access the cpu field knowing that
3690          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3691          * the mutex owner just released it and exited.
3692          */
3693         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3694                 return 0;
3695 #else
3696         cpu = owner->cpu;
3697 #endif
3698
3699         /*
3700          * Even if the access succeeded (likely case),
3701          * the cpu field may no longer be valid.
3702          */
3703         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3704                 return 0;
3705
3706         /*
3707          * We need to validate that we can do a
3708          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3709          */
3710         if (!cpu_online(cpu))
3711                 return 0;
3712
3713         rq = cpu_rq(cpu);
3714
3715         for (;;) {
3716                 /*
3717                  * Owner changed, break to re-assess state.
3718                  */
3719                 if (lock->owner != owner)
3720                         break;
3721
3722                 /*
3723                  * Is that owner really running on that cpu?
3724                  */
3725                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3726                         return 0;
3727
3728                 cpu_relax();
3729         }
3730
3731         return 1;
3732 }
3733 #endif
3734
3735 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3736 /*
3737  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3738  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3739  * occur there and call schedule directly.
3740  */
3741 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3742 {
3743         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3744
3745         /*
3746          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3747          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3748          */
3749         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3750                 return;
3751
3752         do {
3753                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3754                 schedule();
3755                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3756
3757                 /*
3758                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3759                  * between schedule and now.
3760                  */
3761                 barrier();
3762         } while (need_resched());
3763 }
3764 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3765
3766 /*
3767  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3768  * off of irq context.
3769  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3770  * protect us against recursive calling from irq.
3771  */
3772 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3773 {
3774         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3775
3776         /* Catch callers which need to be fixed */
3777         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3778
3779         do {
3780                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3781                 local_irq_enable();
3782                 schedule();
3783                 local_irq_disable();
3784                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3785
3786                 /*
3787                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3788                  * between schedule and now.
3789                  */
3790                 barrier();
3791         } while (need_resched());
3792 }
3793
3794 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3795
3796 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3797                           void *key)
3798 {
3799         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3800 }
3801 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3802
3803 /*
3804  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3805  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3806  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3807  *
3808  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3809  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3810  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3811  */
3812 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3813                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3814 {
3815         wait_queue_t *curr, *next;
3816
3817         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3818                 unsigned flags = curr->flags;
3819
3820                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3821                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3822                         break;
3823         }
3824 }
3825
3826 /**
3827  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3828  * @q: the waitqueue
3829  * @mode: which threads
3830  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3831  * @key: is directly passed to the wakeup function
3832  *
3833  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3834  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3835  */
3836 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3837                         int nr_exclusive, void *key)
3838 {
3839         unsigned long flags;
3840
3841         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3842         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3843         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3844 }
3845 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3846
3847 /*
3848  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3849  */
3850 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3851 {
3852         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3853 }
3854
3855 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3856 {
3857         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3858 }
3859
3860 /**
3861  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3862  * @q: the waitqueue
3863  * @mode: which threads
3864  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3865  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3866  *
3867  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3868  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3869  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3870  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3871  *
3872  * On UP it can prevent extra preemption.
3873  *
3874  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3875  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3876  */
3877 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3878                         int nr_exclusive, void *key)
3879 {
3880         unsigned long flags;
3881         int wake_flags = WF_SYNC;
3882
3883         if (unlikely(!q))
3884                 return;
3885
3886         if (unlikely(!nr_exclusive))
3887                 wake_flags = 0;
3888
3889         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3890         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3891         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3892 }
3893 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3894
3895 /*
3896  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3897  */
3898 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3899 {
3900         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3901 }
3902 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3903
3904 /**
3905  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3906  * @x:  holds the state of this particular completion
3907  *
3908  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3909  * awakened in the same order in which they were queued.
3910  *
3911  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3912  *
3913  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3914  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3915  */
3916 void complete(struct completion *x)
3917 {
3918         unsigned long flags;
3919
3920         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3921         x->done++;
3922         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3923         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3924 }
3925 EXPORT_SYMBOL(complete);
3926
3927 /**
3928  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3929  * @x:  holds the state of this particular completion
3930  *
3931  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3932  *
3933  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3934  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3935  */
3936 void complete_all(struct completion *x)
3937 {
3938         unsigned long flags;
3939
3940         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3941         x->done += UINT_MAX/2;
3942         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3943         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3944 }
3945 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3946
3947 static inline long __sched
3948 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3949 {
3950         if (!x->done) {
3951                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3952
3953                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3954                 do {
3955                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3956                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3957                                 break;
3958                         }
3959                         __set_current_state(state);
3960                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3961                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3962                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3963                 } while (!x->done && timeout);
3964                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3965                 if (!x->done)
3966                         return timeout;
3967         }
3968         x->done--;
3969         return timeout ?: 1;
3970 }
3971
3972 static long __sched
3973 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3974 {
3975         might_sleep();
3976
3977         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3978         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3979         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3980         return timeout;
3981 }
3982
3983 /**
3984  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3985  * @x:  holds the state of this particular completion
3986  *
3987  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3988  * interruptible and there is no timeout.
3989  *
3990  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3991  * and interrupt capability. Also see complete().
3992  */
3993 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3994 {
3995         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3996 }
3997 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3998
3999 /**
4000  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4001  * @x:  holds the state of this particular completion
4002  * @timeout:  timeout value in jiffies
4003  *
4004  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4005  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4006  * interruptible.
4007  */
4008 unsigned long __sched
4009 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4010 {
4011         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4012 }
4013 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4014
4015 /**
4016  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4017  * @x:  holds the state of this particular completion
4018  *
4019  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4020  * interruptible.
4021  */
4022 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4023 {
4024         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4025         if (t == -ERESTARTSYS)
4026                 return t;
4027         return 0;
4028 }
4029 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4030
4031 /**
4032  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4033  * @x:  holds the state of this particular completion
4034  * @timeout:  timeout value in jiffies
4035  *
4036  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4037  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4038  */
4039 unsigned long __sched
4040 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4041                                           unsigned long timeout)
4042 {
4043         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4044 }
4045 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4046
4047 /**
4048  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4049  * @x:  holds the state of this particular completion
4050  *
4051  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4052  * interrupted by a kill signal.
4053  */
4054 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4055 {
4056         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4057         if (t == -ERESTARTSYS)
4058                 return t;
4059         return 0;
4060 }
4061 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4062
4063 /**
4064  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4065  *      @x:     completion structure
4066  *
4067  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4068  *               1 if a decrement succeeded.
4069  *
4070  *      If a completion is being used as a counting completion,
4071  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4072  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4073  *      is protecting is not available.
4074  */
4075 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4076 {
4077         unsigned long flags;
4078         int ret = 1;
4079
4080         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4081         if (!x->done)
4082                 ret = 0;
4083         else
4084                 x->done--;
4085         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4086         return ret;
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4089
4090 /**
4091  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4092  *      @x:     completion structure
4093  *
4094  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4095  *               1 if there are no waiters.
4096  *
4097  */
4098 bool completion_done(struct completion *x)
4099 {
4100         unsigned long flags;
4101         int ret = 1;
4102
4103         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4104         if (!x->done)
4105                 ret = 0;
4106         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4107         return ret;
4108 }
4109 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4110
4111 static long __sched
4112 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4113 {
4114         unsigned long flags;
4115         wait_queue_t wait;
4116
4117         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4118
4119         __set_current_state(state);
4120
4121         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4122         __add_wait_queue(q, &wait);
4123         spin_unlock(&q->lock);
4124         timeout = schedule_timeout(timeout);
4125         spin_lock_irq(&q->lock);
4126         __remove_wait_queue(q, &wait);
4127         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4128
4129         return timeout;
4130 }
4131
4132 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4133 {
4134         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4135 }
4136 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4137
4138 long __sched
4139 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4140 {
4141         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4142 }
4143 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4144
4145 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4146 {
4147         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4148 }
4149 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4150
4151 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4152 {
4153         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4154 }
4155 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4156
4157 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4158
4159 /*
4160  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4161  * @p: task
4162  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4163  *
4164  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4165  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4166  *
4167  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4168  */
4169 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4170 {
4171         unsigned long flags;
4172         int oldprio, on_rq, running;
4173         struct rq *rq;
4174         const struct sched_class *prev_class;
4175
4176         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4177
4178         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4179
4180         oldprio = p->prio;
4181         prev_class = p->sched_class;
4182         on_rq = p->se.on_rq;
4183         running = task_current(rq, p);
4184         if (on_rq)
4185                 dequeue_task(rq, p, 0);
4186         if (running)
4187                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4188
4189         if (rt_prio(prio))
4190                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4191         else
4192                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4193
4194         p->prio = prio;
4195
4196         if (running)
4197                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4198         if (on_rq) {
4199                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4200
4201                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4202         }
4203         task_rq_unlock(rq, &flags);
4204 }
4205
4206 #endif
4207
4208 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4209 {
4210         int old_prio, delta, on_rq;
4211         unsigned long flags;
4212         struct rq *rq;
4213
4214         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4215                 return;
4216         /*
4217          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4218          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4219          */
4220         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4221         /*
4222          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4223          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4224          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4225          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4226          */
4227         if (task_has_rt_policy(p)) {
4228                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4229                 goto out_unlock;
4230         }
4231         on_rq = p->se.on_rq;
4232         if (on_rq)
4233                 dequeue_task(rq, p, 0);
4234
4235         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4236         set_load_weight(p);
4237         old_prio = p->prio;
4238         p->prio = effective_prio(p);
4239         delta = p->prio - old_prio;
4240
4241         if (on_rq) {
4242                 enqueue_task(rq, p, 0);
4243                 /*
4244                  * If the task increased its priority or is running and
4245                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4246                  */
4247                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4248                         resched_task(rq->curr);
4249         }
4250 out_unlock:
4251         task_rq_unlock(rq, &flags);
4252 }
4253 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4254
4255 /*
4256  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4257  * @p: task
4258  * @nice: nice value
4259  */
4260 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4261 {
4262         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4263         int nice_rlim = 20 - nice;
4264
4265         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4266                 capable(CAP_SYS_NICE));
4267 }
4268
4269 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4270
4271 /*
4272  * sys_nice - change the priority of the current process.
4273  * @increment: priority increment
4274  *
4275  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4276  * does similar things.
4277  */
4278 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4279 {
4280         long nice, retval;
4281
4282         /*
4283          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4284          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4285          * and we have a single winner.
4286          */
4287         if (increment < -40)
4288                 increment = -40;
4289         if (increment > 40)
4290                 increment = 40;
4291
4292         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4293         if (nice < -20)
4294                 nice = -20;
4295         if (nice > 19)
4296                 nice = 19;
4297
4298         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4299                 return -EPERM;
4300
4301         retval = security_task_setnice(current, nice);
4302         if (retval)
4303                 return retval;
4304
4305         set_user_nice(current, nice);
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 #endif
4310
4311 /**
4312  * task_prio - return the priority value of a given task.
4313  * @p: the task in question.
4314  *
4315  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4316  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4317  * around 0, value goes from -16 to +15.
4318  */
4319 int task_prio(const struct task_struct *p)
4320 {
4321         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4322 }
4323
4324 /**
4325  * task_nice - return the nice value of a given task.
4326  * @p: the task in question.
4327  */
4328 int task_nice(const struct task_struct *p)
4329 {
4330         return TASK_NICE(p);
4331 }
4332 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4333
4334 /**
4335  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4336  * @cpu: the processor in question.
4337  */
4338 int idle_cpu(int cpu)
4339 {
4340         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4341 }
4342
4343 /**
4344  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4345  * @cpu: the processor in question.
4346  */
4347 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4348 {
4349         return cpu_rq(cpu)->idle;
4350 }
4351
4352 /**
4353  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4354  * @pid: the pid in question.
4355  */
4356 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4357 {
4358         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4359 }
4360
4361 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4362 static void
4363 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4364 {
4365         BUG_ON(p->se.on_rq);
4366
4367         p->policy = policy;
4368         p->rt_priority = prio;
4369         p->normal_prio = normal_prio(p);
4370         /* we are holding p->pi_lock already */
4371         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4372         if (rt_prio(p->prio))
4373                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4374         else
4375                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4376         set_load_weight(p);
4377 }
4378
4379 /*
4380  * check the target process has a UID that matches the current process's
4381  */
4382 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4383 {
4384         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4385         bool match;
4386
4387         rcu_read_lock();
4388         pcred = __task_cred(p);
4389         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4390                  cred->euid == pcred->uid);
4391         rcu_read_unlock();
4392         return match;
4393 }
4394
4395 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4396                                 struct sched_param *param, bool user)
4397 {
4398         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4399         unsigned long flags;
4400         const struct sched_class *prev_class;
4401         struct rq *rq;
4402         int reset_on_fork;
4403
4404         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4405         BUG_ON(in_interrupt());
4406 recheck:
4407         /* double check policy once rq lock held */
4408         if (policy < 0) {
4409                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4410                 policy = oldpolicy = p->policy;
4411         } else {
4412                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4413                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4414
4415                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4416                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4417                                 policy != SCHED_IDLE)
4418                         return -EINVAL;
4419         }
4420
4421         /*
4422          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4423          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4424          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4425          */
4426         if (param->sched_priority < 0 ||
4427             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4428             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4429                 return -EINVAL;
4430         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4431                 return -EINVAL;
4432
4433         /*
4434          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4435          */
4436         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4437                 if (rt_policy(policy)) {
4438                         unsigned long rlim_rtprio;
4439
4440                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4441                                 return -ESRCH;
4442                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4443                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4444
4445                         /* can't set/change the rt policy */
4446                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4447                                 return -EPERM;
4448
4449                         /* can't increase priority */
4450                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4451                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4452                                 return -EPERM;
4453                 }
4454                 /*
4455                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4456                  * move out of SCHED_IDLE either:
4457                  */
4458                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4459                         return -EPERM;
4460
4461                 /* can't change other user's priorities */
4462                 if (!check_same_owner(p))
4463                         return -EPERM;
4464
4465                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4466                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4467                         return -EPERM;
4468         }
4469
4470         if (user) {
4471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4472                 /*
4473                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4474                  * assigned.
4475                  */
4476                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4477                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4478                         return -EPERM;
4479 #endif
4480
4481                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4482                 if (retval)
4483                         return retval;
4484         }
4485
4486         /*
4487          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4488          * changing the priority of the task:
4489          */
4490         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4491         /*
4492          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4493          * runqueue lock must be held.
4494          */
4495         rq = __task_rq_lock(p);
4496         /* recheck policy now with rq lock held */
4497         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4498                 policy = oldpolicy = -1;
4499                 __task_rq_unlock(rq);
4500                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4501                 goto recheck;
4502         }
4503         on_rq = p->se.on_rq;
4504         running = task_current(rq, p);
4505         if (on_rq)
4506                 deactivate_task(rq, p, 0);
4507         if (running)
4508                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4509
4510         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4511
4512         oldprio = p->prio;
4513         prev_class = p->sched_class;
4514         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4515
4516         if (running)
4517                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4518         if (on_rq) {
4519                 activate_task(rq, p, 0);
4520
4521                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4522         }
4523         __task_rq_unlock(rq);
4524         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4525
4526         rt_mutex_adjust_pi(p);
4527
4528         return 0;
4529 }
4530
4531 /**
4532  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4533  * @p: the task in question.
4534  * @policy: new policy.
4535  * @param: structure containing the new RT priority.
4536  *
4537  * NOTE that the task may be already dead.
4538  */
4539 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4540                        struct sched_param *param)
4541 {
4542         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4543 }
4544 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4545
4546 /**
4547  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4548  * @p: the task in question.
4549  * @policy: new policy.
4550  * @param: structure containing the new RT priority.
4551  *
4552  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4553  * current context has permission.  For example, this is needed in
4554  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4555  * but our caller might not have that capability.
4556  */
4557 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4558                                struct sched_param *param)
4559 {
4560         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4561 }
4562
4563 static int
4564 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4565 {
4566         struct sched_param lparam;
4567         struct task_struct *p;
4568         int retval;
4569
4570         if (!param || pid < 0)
4571                 return -EINVAL;
4572         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4573                 return -EFAULT;
4574
4575         rcu_read_lock();
4576         retval = -ESRCH;
4577         p = find_process_by_pid(pid);
4578         if (p != NULL)
4579                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4580         rcu_read_unlock();
4581
4582         return retval;
4583 }
4584
4585 /**
4586  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4587  * @pid: the pid in question.
4588  * @policy: new policy.
4589  * @param: structure containing the new RT priority.
4590  */
4591 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4592                 struct sched_param __user *, param)
4593 {
4594         /* negative values for policy are not valid */
4595         if (policy < 0)
4596                 return -EINVAL;
4597
4598         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4599 }
4600
4601 /**
4602  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4603  * @pid: the pid in question.
4604  * @param: structure containing the new RT priority.
4605  */
4606 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4607 {
4608         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4609 }
4610
4611 /**
4612  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4613  * @pid: the pid in question.
4614  */
4615 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4616 {
4617         struct task_struct *p;
4618         int retval;
4619
4620         if (pid < 0)
4621                 return -EINVAL;
4622
4623         retval = -ESRCH;
4624         rcu_read_lock();
4625         p = find_process_by_pid(pid);
4626         if (p) {
4627                 retval = security_task_getscheduler(p);
4628                 if (!retval)
4629                         retval = p->policy
4630                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4631         }
4632         rcu_read_unlock();
4633         return retval;
4634 }
4635
4636 /**
4637  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4638  * @pid: the pid in question.
4639  * @param: structure containing the RT priority.
4640  */
4641 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4642 {
4643         struct sched_param lp;
4644         struct task_struct *p;
4645         int retval;
4646
4647         if (!param || pid < 0)
4648                 return -EINVAL;
4649
4650         rcu_read_lock();
4651         p = find_process_by_pid(pid);
4652         retval = -ESRCH;
4653         if (!p)
4654                 goto out_unlock;
4655
4656         retval = security_task_getscheduler(p);
4657         if (retval)
4658                 goto out_unlock;
4659
4660         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4661         rcu_read_unlock();
4662
4663         /*
4664          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4665          */
4666         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4667
4668         return retval;
4669
4670 out_unlock:
4671         rcu_read_unlock();
4672         return retval;
4673 }
4674
4675 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4676 {
4677         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4678         struct task_struct *p;
4679         int retval;
4680
4681         get_online_cpus();
4682         rcu_read_lock();
4683
4684         p = find_process_by_pid(pid);
4685         if (!p) {
4686                 rcu_read_unlock();
4687                 put_online_cpus();
4688                 return -ESRCH;
4689         }
4690
4691         /* Prevent p going away */
4692         get_task_struct(p);
4693         rcu_read_unlock();
4694
4695         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4696                 retval = -ENOMEM;
4697                 goto out_put_task;
4698         }
4699         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4700                 retval = -ENOMEM;
4701                 goto out_free_cpus_allowed;
4702         }
4703         retval = -EPERM;
4704         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4705                 goto out_unlock;
4706
4707         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4708         if (retval)
4709                 goto out_unlock;
4710
4711         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4712         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4713  again:
4714         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4715
4716         if (!retval) {
4717                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4718                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4719                         /*
4720                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4721                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4722                          * cpuset's cpus_allowed
4723                          */
4724                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4725                         goto again;
4726                 }
4727         }
4728 out_unlock:
4729         free_cpumask_var(new_mask);
4730 out_free_cpus_allowed:
4731         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4732 out_put_task:
4733         put_task_struct(p);
4734         put_online_cpus();
4735         return retval;
4736 }
4737
4738 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4739                              struct cpumask *new_mask)
4740 {
4741         if (len < cpumask_size())
4742                 cpumask_clear(new_mask);
4743         else if (len > cpumask_size())
4744                 len = cpumask_size();
4745
4746         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4747 }
4748
4749 /**
4750  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4751  * @pid: pid of the process
4752  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4753  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4754  */
4755 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4756                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4757 {
4758         cpumask_var_t new_mask;
4759         int retval;
4760
4761         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4762                 return -ENOMEM;
4763
4764         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4765         if (retval == 0)
4766                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4767         free_cpumask_var(new_mask);
4768         return retval;
4769 }
4770
4771 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4772 {
4773         struct task_struct *p;
4774         unsigned long flags;
4775         struct rq *rq;
4776         int retval;
4777
4778         get_online_cpus();
4779         rcu_read_lock();
4780
4781         retval = -ESRCH;
4782         p = find_process_by_pid(pid);
4783         if (!p)
4784                 goto out_unlock;
4785
4786         retval = security_task_getscheduler(p);
4787         if (retval)
4788                 goto out_unlock;
4789
4790         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4791         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4792         task_rq_unlock(rq, &flags);
4793
4794 out_unlock:
4795         rcu_read_unlock();
4796         put_online_cpus();
4797
4798         return retval;
4799 }
4800
4801 /**
4802  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4803  * @pid: pid of the process
4804  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4805  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4806  */
4807 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4808                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4809 {
4810         int ret;
4811         cpumask_var_t mask;
4812
4813         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4814                 return -EINVAL;
4815         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4816                 return -EINVAL;
4817
4818         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4819                 return -ENOMEM;
4820
4821         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4822         if (ret == 0) {
4823                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4824
4825                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4826                         ret = -EFAULT;
4827                 else
4828                         ret = retlen;
4829         }
4830         free_cpumask_var(mask);
4831
4832         return ret;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4837  *
4838  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4839  * other threads running on this CPU then this function will return.
4840  */
4841 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4842 {
4843         struct rq *rq = this_rq_lock();
4844
4845         schedstat_inc(rq, yld_count);
4846         current->sched_class->yield_task(rq);
4847
4848         /*
4849          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4850          * no need to preempt or enable interrupts:
4851          */
4852         __release(rq->lock);
4853         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4854         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4855         preempt_enable_no_resched();
4856
4857         schedule();
4858
4859         return 0;
4860 }
4861
4862 static inline int should_resched(void)
4863 {
4864         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4865 }
4866
4867 static void __cond_resched(void)
4868 {
4869         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4870         schedule();
4871         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4872 }
4873
4874 int __sched _cond_resched(void)
4875 {
4876         if (should_resched()) {
4877                 __cond_resched();
4878                 return 1;
4879         }
4880         return 0;
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4883
4884 /*
4885  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4886  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4887  *
4888  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4889  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4890  * spin_unlock(), once by hand).
4891  */
4892 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4893 {
4894         int resched = should_resched();
4895         int ret = 0;
4896
4897         lockdep_assert_held(lock);
4898
4899         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4900                 spin_unlock(lock);
4901                 if (resched)
4902                         __cond_resched();
4903                 else
4904                         cpu_relax();
4905                 ret = 1;
4906                 spin_lock(lock);
4907         }
4908         return ret;
4909 }
4910 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4911
4912 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4913 {
4914         BUG_ON(!in_softirq());
4915
4916         if (should_resched()) {
4917                 local_bh_enable();
4918                 __cond_resched();
4919                 local_bh_disable();
4920                 return 1;
4921         }
4922         return 0;
4923 }
4924 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4925
4926 /**
4927  * yield - yield the current processor to other threads.
4928  *
4929  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4930  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4931  */
4932 void __sched yield(void)
4933 {
4934         set_current_state(TASK_RUNNING);
4935         sys_sched_yield();
4936 }
4937 EXPORT_SYMBOL(yield);
4938
4939 /*
4940  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4941  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4942  */
4943 void __sched io_schedule(void)
4944 {
4945         struct rq *rq = raw_rq();
4946
4947         delayacct_blkio_start();
4948         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4949         current->in_iowait = 1;
4950         schedule();
4951         current->in_iowait = 0;
4952         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4953         delayacct_blkio_end();
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4956
4957 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4958 {
4959         struct rq *rq = raw_rq();
4960         long ret;
4961
4962         delayacct_blkio_start();
4963         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4964         current->in_iowait = 1;
4965         ret = schedule_timeout(timeout);
4966         current->in_iowait = 0;
4967         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4968         delayacct_blkio_end();
4969         return ret;
4970 }
4971
4972 /**
4973  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4974  * @policy: scheduling class.
4975  *
4976  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4977  * by a given scheduling class.
4978  */
4979 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4980 {
4981         int ret = -EINVAL;
4982
4983         switch (policy) {
4984         case SCHED_FIFO:
4985         case SCHED_RR:
4986                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4987                 break;
4988         case SCHED_NORMAL:
4989         case SCHED_BATCH:
4990         case SCHED_IDLE:
4991                 ret = 0;
4992                 break;
4993         }
4994         return ret;
4995 }
4996
4997 /**
4998  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4999  * @policy: scheduling class.
5000  *
5001  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5002  * by a given scheduling class.
5003  */
5004 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5005 {
5006         int ret = -EINVAL;
5007
5008         switch (policy) {
5009         case SCHED_FIFO:
5010         case SCHED_RR:
5011                 ret = 1;
5012                 break;
5013         case SCHED_NORMAL:
5014         case SCHED_BATCH:
5015         case SCHED_IDLE:
5016                 ret = 0;
5017         }
5018         return ret;
5019 }
5020
5021 /**
5022  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5023  * @pid: pid of the process.
5024  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5025  *
5026  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5027  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5028  */
5029 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5030                 struct timespec __user *, interval)
5031 {
5032         struct task_struct *p;
5033         unsigned int time_slice;
5034         unsigned long flags;
5035         struct rq *rq;
5036         int retval;
5037         struct timespec t;
5038
5039         if (pid < 0)
5040                 return -EINVAL;
5041
5042         retval = -ESRCH;
5043         rcu_read_lock();
5044         p = find_process_by_pid(pid);
5045         if (!p)
5046                 goto out_unlock;
5047
5048         retval = security_task_getscheduler(p);
5049         if (retval)
5050                 goto out_unlock;
5051
5052         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5053         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5054         task_rq_unlock(rq, &flags);
5055
5056         rcu_read_unlock();
5057         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5058         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5059         return retval;
5060
5061 out_unlock:
5062         rcu_read_unlock();
5063         return retval;
5064 }
5065
5066 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5067
5068 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5069 {
5070         unsigned long free = 0;
5071         unsigned state;
5072
5073         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5074         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5075                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5076 #if BITS_PER_LONG == 32
5077         if (state == TASK_RUNNING)
5078                 printk(KERN_CONT " running  ");
5079         else
5080                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5081 #else
5082         if (state == TASK_RUNNING)
5083                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5084         else
5085                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5086 #endif
5087 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5088         free = stack_not_used(p);
5089 #endif
5090         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5091                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5092                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5093
5094         show_stack(p, NULL);
5095 }
5096
5097 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5098 {
5099         struct task_struct *g, *p;
5100
5101 #if BITS_PER_LONG == 32
5102         printk(KERN_INFO
5103                 "  task                PC stack   pid father\n");
5104 #else
5105         printk(KERN_INFO
5106                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5107 #endif
5108         read_lock(&tasklist_lock);
5109         do_each_thread(g, p) {
5110                 /*
5111                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5112                  * console might take alot of time:
5113                  */
5114                 touch_nmi_watchdog();
5115                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5116                         sched_show_task(p);
5117         } while_each_thread(g, p);
5118
5119         touch_all_softlockup_watchdogs();
5120
5121 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5122         sysrq_sched_debug_show();
5123 #endif
5124         read_unlock(&tasklist_lock);
5125         /*
5126          * Only show locks if all tasks are dumped:
5127          */
5128         if (!state_filter)
5129                 debug_show_all_locks();
5130 }
5131
5132 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5133 {
5134         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5135 }
5136
5137 /**
5138  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5139  * @idle: task in question
5140  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5141  *
5142  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5143  * flag, to make booting more robust.
5144  */
5145 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5146 {
5147         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5148         unsigned long flags;
5149
5150         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5151
5152         __sched_fork(idle);
5153         idle->state = TASK_RUNNING;
5154         idle->se.exec_start = sched_clock();
5155
5156         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5157         __set_task_cpu(idle, cpu);
5158
5159         rq->curr = rq->idle = idle;
5160 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5161         idle->oncpu = 1;
5162 #endif
5163         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5164
5165         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5166 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5167         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5168 #else
5169         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5170 #endif
5171         /*
5172          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5173          */
5174         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5175         ftrace_graph_init_task(idle);
5176 }
5177
5178 /*
5179  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5180  * indicates which cpus entered this state. This is used
5181  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5182  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5183  * always be CPU_BITS_NONE.
5184  */
5185 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5186
5187 /*
5188  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5189  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5190  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5191  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5192  * number of CPUs.
5193  *
5194  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5195  */
5196 static int get_update_sysctl_factor(void)
5197 {
5198         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5199         unsigned int factor;
5200
5201         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5202         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5203                 factor = 1;
5204                 break;
5205         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5206                 factor = cpus;
5207                 break;
5208         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5209         default:
5210                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5211                 break;
5212         }
5213
5214         return factor;
5215 }
5216
5217 static void update_sysctl(void)
5218 {
5219         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5220
5221 #define SET_SYSCTL(name) \
5222         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5223         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5224         SET_SYSCTL(sched_latency);
5225         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5226         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5227 #undef SET_SYSCTL
5228 }
5229
5230 static inline void sched_init_granularity(void)
5231 {
5232         update_sysctl();
5233 }
5234
5235 #ifdef CONFIG_SMP
5236 /*
5237  * This is how migration works:
5238  *
5239  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5240  *    stop_one_cpu().
5241  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5242  *    off the CPU)
5243  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5244  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5245  *    it and puts it into the right queue.
5246  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5247  *    is done.
5248  */
5249
5250 /*
5251  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5252  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5253  * is removed from the allowed bitmask.
5254  *
5255  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5256  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5257  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5258  */
5259 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5260 {
5261         unsigned long flags;
5262         struct rq *rq;
5263         unsigned int dest_cpu;
5264         int ret = 0;
5265
5266         /*
5267          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5268          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5269          */
5270 again:
5271         while (task_is_waking(p))
5272                 cpu_relax();
5273         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5274         if (task_is_waking(p)) {
5275                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5276                 goto again;
5277         }
5278
5279         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5280                 ret = -EINVAL;
5281                 goto out;
5282         }
5283
5284         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5285                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5286                 ret = -EINVAL;
5287                 goto out;
5288         }
5289
5290         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5291                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5292         else {
5293                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5294                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5295         }
5296
5297         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5298         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5299                 goto out;
5300
5301         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5302         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5303                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5304                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5305                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5306                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5307                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5308                 return 0;
5309         }
5310 out:
5311         task_rq_unlock(rq, &flags);
5312
5313         return ret;
5314 }
5315 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5316
5317 /*
5318  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5319  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5320  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5321  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5322  *
5323  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5324  * as the task is no longer on this CPU.
5325  *
5326  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5327  */
5328 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5329 {
5330         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5331         int ret = 0;
5332
5333         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5334                 return ret;
5335
5336         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5337         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5338
5339         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5340         /* Already moved. */
5341         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5342                 goto done;
5343         /* Affinity changed (again). */
5344         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5345                 goto fail;
5346
5347         /*
5348          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5349          * placed properly.
5350          */
5351         if (p->se.on_rq) {
5352                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5353                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5354                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5355                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5356         }
5357 done:
5358         ret = 1;
5359 fail:
5360         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5361         return ret;
5362 }
5363
5364 /*
5365  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5366  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5367  * 'pushing' onto another runqueue.
5368  */
5369 static int migration_cpu_stop(void *data)
5370 {
5371         struct migration_arg *arg = data;
5372
5373         /*
5374          * The original target cpu might have gone down and we might
5375          * be on another cpu but it doesn't matter.
5376          */
5377         local_irq_disable();
5378         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5379         local_irq_enable();
5380         return 0;
5381 }
5382
5383 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5384 /*
5385  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5386  */
5387 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5388 {
5389         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5390         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5391         unsigned long flags;
5392
5393         local_irq_save(flags);
5394
5395         raw_spin_lock(&rq->lock);
5396         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5397         if (needs_cpu)
5398                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5399         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5400         /*
5401          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5402          * in the racer should migrate the task anyway.
5403          */
5404         if (needs_cpu)
5405                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5406         local_irq_restore(flags);
5407 }
5408
5409 /*
5410  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5411  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5412  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5413  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5414  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5415  */
5416 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5417 {
5418         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5419         unsigned long flags;
5420
5421         local_irq_save(flags);
5422         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5423         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5424         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5425         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5426         local_irq_restore(flags);
5427 }
5428
5429 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5430 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5431 {
5432         struct task_struct *p, *t;
5433
5434         read_lock(&tasklist_lock);
5435
5436         do_each_thread(t, p) {
5437                 if (p == current)
5438                         continue;
5439
5440                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5441                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5442         } while_each_thread(t, p);
5443
5444         read_unlock(&tasklist_lock);
5445 }
5446
5447 /*
5448  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5449  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5450  * Used by CPU offline code.
5451  */
5452 void sched_idle_next(void)
5453 {
5454         int this_cpu = smp_processor_id();
5455         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5456         struct task_struct *p = rq->idle;
5457         unsigned long flags;
5458
5459         /* cpu has to be offline */
5460         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5461
5462         /*
5463          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5464          * and interrupts disabled on the current cpu.
5465          */
5466         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5467
5468         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5469
5470         activate_task(rq, p, 0);
5471
5472         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5473 }
5474
5475 /*
5476  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5477  * offline.
5478  */
5479 void idle_task_exit(void)
5480 {
5481         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5482
5483         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5484
5485         if (mm != &init_mm)
5486                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5487         mmdrop(mm);
5488 }
5489
5490 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5491 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5492 {
5493         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5494
5495         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5496         BUG_ON(!p->exit_state);
5497
5498         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5499         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5500
5501         get_task_struct(p);
5502
5503         /*
5504          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5505          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5506          * fine.
5507          */
5508         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5509         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5510         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5511
5512         put_task_struct(p);
5513 }
5514
5515 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5516 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5517 {
5518         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5519         struct task_struct *next;
5520
5521         for ( ; ; ) {
5522                 if (!rq->nr_running)
5523                         break;
5524                 next = pick_next_task(rq);
5525                 if (!next)
5526                         break;
5527                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5528                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5529
5530         }
5531 }
5532
5533 /*
5534  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5535  */
5536 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5537 {
5538         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5539         rq->calc_load_active = 0;
5540 }
5541 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5542
5543 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5544
5545 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5546         {
5547                 .procname       = "sched_domain",
5548                 .mode           = 0555,
5549         },
5550         {}
5551 };
5552
5553 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5554         {
5555                 .procname       = "kernel",
5556                 .mode           = 0555,
5557                 .child          = sd_ctl_dir,
5558         },
5559         {}
5560 };
5561
5562 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5563 {
5564         struct ctl_table *entry =
5565                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5566
5567         return entry;
5568 }
5569
5570 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5571 {
5572         struct ctl_table *entry;
5573
5574         /*
5575          * In the intermediate directories, both the child directory and
5576          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5577          * will always be set. In the lowest directory the names are
5578          * static strings and all have proc handlers.
5579          */
5580         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5581                 if (entry->child)
5582                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5583                 if (entry->proc_handler == NULL)
5584                         kfree(entry->procname);
5585         }
5586
5587         kfree(*tablep);
5588         *tablep = NULL;
5589 }
5590
5591 static void
5592 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5593                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5594                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5595 {
5596         entry->procname = procname;
5597         entry->data = data;
5598         entry->maxlen = maxlen;
5599         entry->mode = mode;
5600         entry->proc_handler = proc_handler;
5601 }
5602
5603 static struct ctl_table *
5604 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5605 {
5606         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5607
5608         if (table == NULL)
5609                 return NULL;
5610
5611         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5612                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5613         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5614                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5615         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5616                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5617         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5618                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5619         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5620                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5621         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5622                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5623         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5624                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5625         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5626                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5627         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5628                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5629         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5630                 &sd->cache_nice_tries,
5631                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5632         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5633                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5634         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5635                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5636         /* &table[12] is terminator */
5637
5638         return table;
5639 }
5640
5641 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5642 {
5643         struct ctl_table *entry, *table;
5644         struct sched_domain *sd;
5645         int domain_num = 0, i;
5646         char buf[32];
5647
5648         for_each_domain(cpu, sd)
5649                 domain_num++;
5650         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5651         if (table == NULL)
5652                 return NULL;
5653
5654         i = 0;
5655         for_each_domain(cpu, sd) {
5656                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5657                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5658                 entry->mode = 0555;
5659                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5660                 entry++;
5661                 i++;
5662         }
5663         return table;
5664 }
5665
5666 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5667 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5668 {
5669         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5670         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5671         char buf[32];
5672
5673         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5674         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5675
5676         if (entry == NULL)
5677                 return;
5678
5679         for_each_possible_cpu(i) {
5680                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5681                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5682                 entry->mode = 0555;
5683                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5684                 entry++;
5685         }
5686
5687         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5688         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5689 }
5690
5691 /* may be called multiple times per register */
5692 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5693 {
5694         if (sd_sysctl_header)
5695                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5696         sd_sysctl_header = NULL;
5697         if (sd_ctl_dir[0].child)
5698                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5699 }
5700 #else
5701 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5702 {
5703 }
5704 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5705 {
5706 }
5707 #endif
5708
5709 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5710 {
5711         if (!rq->online) {
5712                 const struct sched_class *class;
5713
5714                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5715                 rq->online = 1;
5716
5717                 for_each_class(class) {
5718                         if (class->rq_online)
5719                                 class->rq_online(rq);
5720                 }
5721         }
5722 }
5723
5724 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5725 {
5726         if (rq->online) {
5727                 const struct sched_class *class;
5728
5729                 for_each_class(class) {
5730                         if (class->rq_offline)
5731                                 class->rq_offline(rq);
5732                 }
5733
5734                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5735                 rq->online = 0;
5736         }
5737 }
5738
5739 /*
5740  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5741  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5742  */
5743 static int __cpuinit
5744 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5745 {
5746         int cpu = (long)hcpu;
5747         unsigned long flags;
5748         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5749
5750         switch (action) {
5751
5752         case CPU_UP_PREPARE:
5753         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5754                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5755                 break;
5756
5757         case CPU_ONLINE:
5758         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5759                 /* Update our root-domain */
5760                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5761                 if (rq->rd) {
5762                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5763
5764                         set_rq_online(rq);
5765                 }
5766                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5767                 break;
5768
5769 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5770         case CPU_DEAD:
5771         case CPU_DEAD_FROZEN:
5772                 migrate_live_tasks(cpu);
5773                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5774                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5775                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5776                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5777                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5778                 migrate_dead_tasks(cpu);
5779                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5780                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5781                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5782                 calc_global_load_remove(rq);
5783                 break;
5784
5785         case CPU_DYING:
5786         case CPU_DYING_FROZEN:
5787                 /* Update our root-domain */
5788                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5789                 if (rq->rd) {
5790                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5791                         set_rq_offline(rq);
5792                 }
5793                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5794                 break;
5795 #endif
5796         }
5797         return NOTIFY_OK;
5798 }
5799
5800 /*
5801  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5802  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5803  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5804  */
5805 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5806         .notifier_call = migration_call,
5807         .priority = 10
5808 };
5809
5810 static int __init migration_init(void)
5811 {
5812         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5813         int err;
5814
5815         /* Start one for the boot CPU: */
5816         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5817         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5818         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5819         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5820
5821         return 0;
5822 }
5823 early_initcall(migration_init);
5824 #endif
5825
5826 #ifdef CONFIG_SMP
5827
5828 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5829
5830 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5831
5832 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5833 {
5834         sched_domain_debug_enabled = 1;
5835
5836         return 0;
5837 }
5838 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5839
5840 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5841                                   struct cpumask *groupmask)
5842 {
5843         struct sched_group *group = sd->groups;
5844         char str[256];
5845
5846         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5847         cpumask_clear(groupmask);
5848
5849         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5850
5851         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5852                 printk("does not load-balance\n");
5853                 if (sd->parent)
5854                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5855                                         " has parent");
5856                 return -1;
5857         }
5858
5859         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5860
5861         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5862                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5863                                 "CPU%d\n", cpu);
5864         }
5865         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5866                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5867                                 " CPU%d\n", cpu);
5868         }
5869
5870         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5871         do {
5872                 if (!group) {
5873                         printk("\n");
5874                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5875                         break;
5876                 }
5877
5878                 if (!group->cpu_power) {
5879                         printk(KERN_CONT "\n");
5880                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5881                                         "set\n");
5882                         break;
5883                 }
5884
5885                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5886                         printk(KERN_CONT "\n");
5887                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5888                         break;
5889                 }
5890
5891                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5892                         printk(KERN_CONT "\n");
5893                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5894                         break;
5895                 }
5896
5897                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5898
5899                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5900
5901                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5902                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
5903                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5904                                 group->cpu_power);
5905                 }
5906
5907                 group = group->next;
5908         } while (group != sd->groups);
5909         printk(KERN_CONT "\n");
5910
5911         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5912                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5913
5914         if (sd->parent &&
5915             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5916                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5917                         "of domain->span\n");
5918         return 0;
5919 }
5920
5921 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5922 {
5923         cpumask_var_t groupmask;
5924         int level = 0;
5925
5926         if (!sched_domain_debug_enabled)
5927                 return;
5928
5929         if (!sd) {
5930                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5931                 return;
5932         }
5933
5934         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5935
5936         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
5937                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
5938                 return;
5939         }
5940
5941         for (;;) {
5942                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
5943                         break;
5944                 level++;
5945                 sd = sd->parent;
5946                 if (!sd)
5947                         break;
5948         }
5949         free_cpumask_var(groupmask);
5950 }
5951 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5952 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5953 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5954
5955 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5956 {
5957         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5958                 return 1;
5959
5960         /* Following flags need at least 2 groups */
5961         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5962                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5963                          SD_BALANCE_FORK |
5964                          SD_BALANCE_EXEC |
5965                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5966                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5967                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5968                         return 0;
5969         }
5970
5971         /* Following flags don't use groups */
5972         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5973                 return 0;
5974
5975         return 1;
5976 }
5977
5978 static int
5979 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5980 {
5981         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5982
5983         if (sd_degenerate(parent))
5984                 return 1;
5985
5986         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5987                 return 0;
5988
5989         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5990         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5991                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5992                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5993                                 SD_BALANCE_FORK |
5994                                 SD_BALANCE_EXEC |
5995                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5996                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5997                 if (nr_node_ids == 1)
5998                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5999         }
6000         if (~cflags & pflags)
6001                 return 0;
6002
6003         return 1;
6004 }
6005
6006 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6007 {
6008         synchronize_sched();
6009
6010         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6011
6012         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6013         free_cpumask_var(rd->online);
6014         free_cpumask_var(rd->span);
6015         kfree(rd);
6016 }
6017
6018 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6019 {
6020         struct root_domain *old_rd = NULL;
6021         unsigned long flags;
6022
6023         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6024
6025         if (rq->rd) {
6026                 old_rd = rq->rd;
6027
6028                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6029                         set_rq_offline(rq);
6030
6031                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6032
6033                 /*
6034                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6035                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6036                  * in this function:
6037                  */
6038                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6039                         old_rd = NULL;
6040         }
6041
6042         atomic_inc(&rd->refcount);
6043         rq->rd = rd;
6044
6045         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6046         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6047                 set_rq_online(rq);
6048
6049         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6050
6051         if (old_rd)
6052                 free_rootdomain(old_rd);
6053 }
6054
6055 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6056 {
6057         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6058
6059         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6060
6061         if (bootmem)
6062                 gfp = GFP_NOWAIT;
6063
6064         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6065                 goto out;
6066         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6067                 goto free_span;
6068         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6069                 goto free_online;
6070
6071         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6072                 goto free_rto_mask;
6073         return 0;
6074
6075 free_rto_mask:
6076         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6077 free_online:
6078         free_cpumask_var(rd->online);
6079 free_span:
6080         free_cpumask_var(rd->span);
6081 out:
6082         return -ENOMEM;
6083 }
6084
6085 static void init_defrootdomain(void)
6086 {
6087         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6088
6089         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6090 }
6091
6092 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6093 {
6094         struct root_domain *rd;
6095
6096         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6097         if (!rd)
6098                 return NULL;
6099
6100         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6101                 kfree(rd);
6102                 return NULL;
6103         }
6104
6105         return rd;
6106 }
6107
6108 /*
6109  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6110  * hold the hotplug lock.
6111  */
6112 static void
6113 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6114 {
6115         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6116         struct sched_domain *tmp;
6117
6118         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6119                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6120
6121         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6122         for (tmp = sd; tmp; ) {
6123                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6124                 if (!parent)
6125                         break;
6126
6127                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6128                         tmp->parent = parent->parent;
6129                         if (parent->parent)
6130                                 parent->parent->child = tmp;
6131                 } else
6132                         tmp = tmp->parent;
6133         }
6134
6135         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6136                 sd = sd->parent;
6137                 if (sd)
6138                         sd->child = NULL;
6139         }
6140
6141         sched_domain_debug(sd, cpu);
6142
6143         rq_attach_root(rq, rd);
6144         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6145 }
6146
6147 /* cpus with isolated domains */
6148 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6149
6150 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6151 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6152 {
6153         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6154         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6155         return 1;
6156 }
6157
6158 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6159
6160 /*
6161  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6162  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6163  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6164  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6165  *
6166  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6167  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6168  * and ->cpu_power to 0.
6169  */
6170 static void
6171 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6172                         const struct cpumask *cpu_map,
6173                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6174                                         struct sched_group **sg,
6175                                         struct cpumask *tmpmask),
6176                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6177 {
6178         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6179         int i;
6180
6181         cpumask_clear(covered);
6182
6183         for_each_cpu(i, span) {
6184                 struct sched_group *sg;
6185                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6186                 int j;
6187
6188                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6189                         continue;
6190
6191                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6192                 sg->cpu_power = 0;
6193
6194                 for_each_cpu(j, span) {
6195                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6196                                 continue;
6197
6198                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6199                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6200                 }
6201                 if (!first)
6202                         first = sg;
6203                 if (last)
6204                         last->next = sg;
6205                 last = sg;
6206         }
6207         last->next = first;
6208 }
6209
6210 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6211
6212 #ifdef CONFIG_NUMA
6213
6214 /**
6215  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6216  * @node: node whose sched_domain we're building
6217  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6218  *
6219  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6220  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6221  *
6222  * Should use nodemask_t.
6223  */
6224 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6225 {
6226         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6227
6228         min_val = INT_MAX;
6229
6230         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6231                 /* Start at @node */
6232                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6233
6234                 if (!nr_cpus_node(n))
6235                         continue;
6236
6237                 /* Skip already used nodes */
6238                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6239                         continue;
6240
6241                 /* Simple min distance search */
6242                 val = node_distance(node, n);
6243
6244                 if (val < min_val) {
6245                         min_val = val;
6246                         best_node = n;
6247                 }
6248         }
6249
6250         node_set(best_node, *used_nodes);
6251         return best_node;
6252 }
6253
6254 /**
6255  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6256  * @node: node whose cpumask we're constructing
6257  * @span: resulting cpumask
6258  *
6259  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6260  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6261  * out optimally.
6262  */
6263 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6264 {
6265         nodemask_t used_nodes;
6266         int i;
6267
6268         cpumask_clear(span);
6269         nodes_clear(used_nodes);
6270
6271         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6272         node_set(node, used_nodes);
6273
6274         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6275                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6276
6277                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6278         }
6279 }
6280 #endif /* CONFIG_NUMA */
6281
6282 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6283
6284 /*
6285  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6286  *
6287  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6288  *   and struct sched_domain. )
6289  */
6290 struct static_sched_group {
6291         struct sched_group sg;
6292         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6293 };
6294
6295 struct static_sched_domain {
6296         struct sched_domain sd;
6297         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6298 };
6299
6300 struct s_data {
6301 #ifdef CONFIG_NUMA
6302         int                     sd_allnodes;
6303         cpumask_var_t           domainspan;
6304         cpumask_var_t           covered;
6305         cpumask_var_t           notcovered;
6306 #endif
6307         cpumask_var_t           nodemask;
6308         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6309         cpumask_var_t           this_core_map;
6310         cpumask_var_t           send_covered;
6311         cpumask_var_t           tmpmask;
6312         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6313         struct root_domain      *rd;
6314 };
6315
6316 enum s_alloc {
6317         sa_sched_groups = 0,
6318         sa_rootdomain,
6319         sa_tmpmask,
6320         sa_send_covered,
6321         sa_this_core_map,
6322         sa_this_sibling_map,
6323         sa_nodemask,
6324         sa_sched_group_nodes,
6325 #ifdef CONFIG_NUMA
6326         sa_notcovered,
6327         sa_covered,
6328         sa_domainspan,
6329 #endif
6330         sa_none,
6331 };
6332
6333 /*
6334  * SMT sched-domains:
6335  */
6336 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6337 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6338 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6339
6340 static int
6341 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6342                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6343 {
6344         if (sg)
6345                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6346         return cpu;
6347 }
6348 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6349
6350 /*
6351  * multi-core sched-domains:
6352  */
6353 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6354 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6355 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6356 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6357
6358 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6359 static int
6360 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6361                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6362 {
6363         int group;
6364
6365         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6366         group = cpumask_first(mask);
6367         if (sg)
6368                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6369         return group;
6370 }
6371 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6372 static int
6373 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6374                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6375 {
6376         if (sg)
6377                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6378         return cpu;
6379 }
6380 #endif
6381
6382 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6383 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6384
6385 static int
6386 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6387                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6388 {
6389         int group;
6390 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6391         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6392         group = cpumask_first(mask);
6393 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6394         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6395         group = cpumask_first(mask);
6396 #else
6397         group = cpu;
6398 #endif
6399         if (sg)
6400                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6401         return group;
6402 }
6403
6404 #ifdef CONFIG_NUMA
6405 /*
6406  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6407  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6408  * gets dynamically allocated.
6409  */
6410 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6411 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6412
6413 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6414 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6415
6416 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6417                                  struct sched_group **sg,
6418                                  struct cpumask *nodemask)
6419 {
6420         int group;
6421
6422         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6423         group = cpumask_first(nodemask);
6424
6425         if (sg)
6426                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6427         return group;
6428 }
6429
6430 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6431 {
6432         struct sched_group *sg = group_head;
6433         int j;
6434
6435         if (!sg)
6436                 return;
6437         do {
6438                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6439                         struct sched_domain *sd;
6440
6441                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6442                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6443                                 /*
6444                                  * Only add "power" once for each
6445                                  * physical package.
6446                                  */
6447                                 continue;
6448                         }
6449
6450                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6451                 }
6452                 sg = sg->next;
6453         } while (sg != group_head);
6454 }
6455
6456 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6457                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6458 {
6459         struct sched_domain *sd;
6460         struct sched_group *sg, *prev;
6461         int n, j;
6462
6463         cpumask_clear(d->covered);
6464         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6465         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6466                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6467                 goto out;
6468         }
6469
6470         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6471         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6472
6473         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6474                           GFP_KERNEL, num);
6475         if (!sg) {
6476                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6477                        num);
6478                 return -ENOMEM;
6479         }
6480         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6481
6482         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6483                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6484                 sd->groups = sg;
6485         }
6486
6487         sg->cpu_power = 0;
6488         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6489         sg->next = sg;
6490         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6491
6492         prev = sg;
6493         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6494                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6495                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6496                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6497                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6498                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6499                         break;
6500                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6501                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6502                         continue;
6503                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6504                                   GFP_KERNEL, num);
6505                 if (!sg) {
6506                         printk(KERN_WARNING
6507                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6508                         return -ENOMEM;
6509                 }
6510                 sg->cpu_power = 0;
6511                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6512                 sg->next = prev->next;
6513                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6514                 prev->next = sg;
6515                 prev = sg;
6516         }
6517 out:
6518         return 0;
6519 }
6520 #endif /* CONFIG_NUMA */
6521
6522 #ifdef CONFIG_NUMA
6523 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6524 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6525                               struct cpumask *nodemask)
6526 {
6527         int cpu, i;
6528
6529         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6530                 struct sched_group **sched_group_nodes
6531                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6532
6533                 if (!sched_group_nodes)
6534                         continue;
6535
6536                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6537                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6538
6539                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6540                         if (cpumask_empty(nodemask))
6541                                 continue;
6542
6543                         if (sg == NULL)
6544                                 continue;
6545                         sg = sg->next;
6546 next_sg:
6547                         oldsg = sg;
6548                         sg = sg->next;
6549                         kfree(oldsg);
6550                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6551                                 goto next_sg;
6552                 }
6553                 kfree(sched_group_nodes);
6554                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6555         }
6556 }
6557 #else /* !CONFIG_NUMA */
6558 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6559                               struct cpumask *nodemask)
6560 {
6561 }
6562 #endif /* CONFIG_NUMA */
6563
6564 /*
6565  * Initialize sched groups cpu_power.
6566  *
6567  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6568  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6569  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6570  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6571  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6572  * less cpu_power.
6573  */
6574 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6575 {
6576         struct sched_domain *child;
6577         struct sched_group *group;
6578         long power;
6579         int weight;
6580
6581         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6582
6583         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6584                 return;
6585
6586         child = sd->child;
6587
6588         sd->groups->cpu_power = 0;
6589
6590         if (!child) {
6591                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6592                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6593                 /*
6594                  * SMT siblings share the power of a single core.
6595                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6596                  * that one core than a single thread would have,
6597                  * reflect that in sd->smt_gain.
6598                  */
6599                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6600                         power *= sd->smt_gain;
6601                         power /= weight;
6602                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6603                 }
6604                 sd->groups->cpu_power += power;
6605                 return;
6606         }
6607
6608         /*
6609          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6610          */
6611         group = child->groups;
6612         do {
6613                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6614                 group = group->next;
6615         } while (group != child->groups);
6616 }
6617
6618 /*
6619  * Initializers for schedule domains
6620  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6621  */
6622
6623 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6624 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6625 #else
6626 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6627 #endif
6628
6629 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6630
6631 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6632 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6633 {                                                               \
6634         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6635         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6636         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6637         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6638 }
6639
6640 SD_INIT_FUNC(CPU)
6641 #ifdef CONFIG_NUMA
6642  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6643  SD_INIT_FUNC(NODE)
6644 #endif
6645 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6646  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6647 #endif
6648 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6649  SD_INIT_FUNC(MC)
6650 #endif
6651
6652 static int default_relax_domain_level = -1;
6653
6654 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6655 {
6656         unsigned long val;
6657
6658         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6659         if (val < SD_LV_MAX)
6660                 default_relax_domain_level = val;
6661
6662         return 1;
6663 }
6664 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6665
6666 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6667                                  struct sched_domain_attr *attr)
6668 {
6669         int request;
6670
6671         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6672                 if (default_relax_domain_level < 0)
6673                         return;
6674                 else
6675                         request = default_relax_domain_level;
6676         } else
6677                 request = attr->relax_domain_level;
6678         if (request < sd->level) {
6679                 /* turn off idle balance on this domain */
6680                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6681         } else {
6682                 /* turn on idle balance on this domain */
6683                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6684         }
6685 }
6686
6687 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6688                                  const struct cpumask *cpu_map)
6689 {
6690         switch (what) {
6691         case sa_sched_groups:
6692                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6693                 d->sched_group_nodes = NULL;
6694         case sa_rootdomain:
6695                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6696         case sa_tmpmask:
6697                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6698         case sa_send_covered:
6699                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6700         case sa_this_core_map:
6701                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6702         case sa_this_sibling_map:
6703                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6704         case sa_nodemask:
6705                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6706         case sa_sched_group_nodes:
6707 #ifdef CONFIG_NUMA
6708                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6709         case sa_notcovered:
6710                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6711         case sa_covered:
6712                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6713         case sa_domainspan:
6714                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6715 #endif
6716         case sa_none:
6717                 break;
6718         }
6719 }
6720
6721 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6722                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6723 {
6724 #ifdef CONFIG_NUMA
6725         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6726                 return sa_none;
6727         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6728                 return sa_domainspan;
6729         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6730                 return sa_covered;
6731         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6732         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6733                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6734         if (!d->sched_group_nodes) {
6735                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6736                 return sa_notcovered;
6737         }
6738         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6739 #endif
6740         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6741                 return sa_sched_group_nodes;
6742         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6743                 return sa_nodemask;
6744         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6745                 return sa_this_sibling_map;
6746         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6747                 return sa_this_core_map;
6748         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6749                 return sa_send_covered;
6750         d->rd = alloc_rootdomain();
6751         if (!d->rd) {
6752                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6753                 return sa_tmpmask;
6754         }
6755         return sa_rootdomain;
6756 }
6757
6758 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6759         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6760 {
6761         struct sched_domain *sd = NULL;
6762 #ifdef CONFIG_NUMA
6763         struct sched_domain *parent;
6764
6765         d->sd_allnodes = 0;
6766         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6767             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6768                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6769                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6770                 set_domain_attribute(sd, attr);
6771                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6772                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6773                 d->sd_allnodes = 1;
6774         }
6775         parent = sd;
6776
6777         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6778         SD_INIT(sd, NODE);
6779         set_domain_attribute(sd, attr);
6780         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6781         sd->parent = parent;
6782         if (parent)
6783                 parent->child = sd;
6784         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6785 #endif
6786         return sd;
6787 }
6788
6789 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6790         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6791         struct sched_domain *parent, int i)
6792 {
6793         struct sched_domain *sd;
6794         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6795         SD_INIT(sd, CPU);
6796         set_domain_attribute(sd, attr);
6797         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6798         sd->parent = parent;
6799         if (parent)
6800                 parent->child = sd;
6801         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6802         return sd;
6803 }
6804
6805 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6806         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6807         struct sched_domain *parent, int i)
6808 {
6809         struct sched_domain *sd = parent;
6810 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6811         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6812         SD_INIT(sd, MC);
6813         set_domain_attribute(sd, attr);
6814         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6815         sd->parent = parent;
6816         parent->child = sd;
6817         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6818 #endif
6819         return sd;
6820 }
6821
6822 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6823         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6824         struct sched_domain *parent, int i)
6825 {
6826         struct sched_domain *sd = parent;
6827 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6828         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6829         SD_INIT(sd, SIBLING);
6830         set_domain_attribute(sd, attr);
6831         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6832         sd->parent = parent;
6833         parent->child = sd;
6834         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6835 #endif
6836         return sd;
6837 }
6838
6839 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6840                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6841 {
6842         switch (l) {
6843 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6844         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6845                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6846                             topology_thread_cpumask(cpu));
6847                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6848                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6849                                                 &cpu_to_cpu_group,
6850                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6851                 break;
6852 #endif
6853 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6854         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6855                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6856                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6857                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6858                                                 &cpu_to_core_group,
6859                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6860                 break;
6861 #endif
6862         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6863                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6864                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6865                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6866                                                 &cpu_to_phys_group,
6867                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6868                 break;
6869 #ifdef CONFIG_NUMA
6870         case SD_LV_ALLNODES:
6871                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6872                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6873                 break;
6874 #endif
6875         default:
6876                 break;
6877         }
6878 }
6879
6880 /*
6881  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6882  * to the individual cpus
6883  */
6884 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6885                                  struct sched_domain_attr *attr)
6886 {
6887         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6888         struct s_data d;
6889         struct sched_domain *sd;
6890         int i;
6891 #ifdef CONFIG_NUMA
6892         d.sd_allnodes = 0;
6893 #endif
6894
6895         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6896         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6897                 goto error;
6898         alloc_state = sa_sched_groups;
6899
6900         /*
6901          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6902          */
6903         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6904                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
6905                             cpu_map);
6906
6907                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
6908                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6909                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6910                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6911         }
6912
6913         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6914                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
6915                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
6916         }
6917
6918         /* Set up physical groups */
6919         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6920                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
6921
6922 #ifdef CONFIG_NUMA
6923         /* Set up node groups */
6924         if (d.sd_allnodes)
6925                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
6926
6927         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6928                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
6929                         goto error;
6930 #endif
6931
6932         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6933 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6934         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6935                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6936                 init_sched_groups_power(i, sd);
6937         }
6938 #endif
6939 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6940         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6941                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6942                 init_sched_groups_power(i, sd);
6943         }
6944 #endif
6945
6946         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6947                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6948                 init_sched_groups_power(i, sd);
6949         }
6950
6951 #ifdef CONFIG_NUMA
6952         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6953                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
6954
6955         if (d.sd_allnodes) {
6956                 struct sched_group *sg;
6957
6958                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
6959                                                                 d.tmpmask);
6960                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6961         }
6962 #endif
6963
6964         /* Attach the domains */
6965         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6966 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6967                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6968 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6969                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6970 #else
6971                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6972 #endif
6973                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6974         }
6975
6976         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
6977         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
6978         return 0;
6979
6980 error:
6981         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6982         return -ENOMEM;
6983 }
6984
6985 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6986 {
6987         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
6988 }
6989
6990 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6991 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6992 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6993                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6994
6995 /*
6996  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6997  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6998  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6999  */
7000 static cpumask_var_t fallback_doms;
7001
7002 /*
7003  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7004  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7005  * or 0 if it stayed the same.
7006  */
7007 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7008 {
7009         return 0;
7010 }
7011
7012 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7013 {
7014         int i;
7015         cpumask_var_t *doms;
7016
7017         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7018         if (!doms)
7019                 return NULL;
7020         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7021                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7022                         free_sched_domains(doms, i);
7023                         return NULL;
7024                 }
7025         }
7026         return doms;
7027 }
7028
7029 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7030 {
7031         unsigned int i;
7032         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7033                 free_cpumask_var(doms[i]);
7034         kfree(doms);
7035 }
7036
7037 /*
7038  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7039  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7040  * exclude other special cases in the future.
7041  */
7042 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7043 {
7044         int err;
7045
7046         arch_update_cpu_topology();
7047         ndoms_cur = 1;
7048         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7049         if (!doms_cur)
7050                 doms_cur = &fallback_doms;
7051         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7052         dattr_cur = NULL;
7053         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7054         register_sched_domain_sysctl();
7055
7056         return err;
7057 }
7058
7059 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7060                                        struct cpumask *tmpmask)
7061 {
7062         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7063 }
7064
7065 /*
7066  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7067  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7068  */
7069 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7070 {
7071         /* Save because hotplug lock held. */
7072         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7073         int i;
7074
7075         for_each_cpu(i, cpu_map)
7076                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7077         synchronize_sched();
7078         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7079 }
7080
7081 /* handle null as "default" */
7082 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7083                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7084 {
7085         struct sched_domain_attr tmp;
7086
7087         /* fast path */
7088         if (!new && !cur)
7089                 return 1;
7090
7091         tmp = SD_ATTR_INIT;
7092         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7093                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7094                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7095 }
7096
7097 /*
7098  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7099  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7100  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7101  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7102  *
7103  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7104  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7105  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7106  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7107  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7108  * it as it is.
7109  *
7110  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7111  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7112  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7113  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7114  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7115  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7116  *
7117  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7118  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7119  * and it will not create the default domain.
7120  *
7121  * Call with hotplug lock held
7122  */
7123 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7124                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7125 {
7126         int i, j, n;
7127         int new_topology;
7128
7129         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7130
7131         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7132         unregister_sched_domain_sysctl();
7133
7134         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7135         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7136
7137         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7138
7139         /* Destroy deleted domains */
7140         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7141                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7142                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7143                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7144                                 goto match1;
7145                 }
7146                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7147                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7148 match1:
7149                 ;
7150         }
7151
7152         if (doms_new == NULL) {
7153                 ndoms_cur = 0;
7154                 doms_new = &fallback_doms;
7155                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7156                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7157         }
7158
7159         /* Build new domains */
7160         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7161                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7162                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7163                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7164                                 goto match2;
7165                 }
7166                 /* no match - add a new doms_new */
7167                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7168                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7169 match2:
7170                 ;
7171         }
7172
7173         /* Remember the new sched domains */
7174         if (doms_cur != &fallback_doms)
7175                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7176         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7177         doms_cur = doms_new;
7178         dattr_cur = dattr_new;
7179         ndoms_cur = ndoms_new;
7180
7181         register_sched_domain_sysctl();
7182
7183         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7184 }
7185
7186 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7187 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7188 {
7189         get_online_cpus();
7190
7191         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7192         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7193
7194         rebuild_sched_domains();
7195         put_online_cpus();
7196 }
7197
7198 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7199 {
7200         unsigned int level = 0;
7201
7202         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7203                 return -EINVAL;
7204
7205         /*
7206          * level is always be positive so don't check for
7207          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7208          * What happens on 0 or 1 byte write,
7209          * need to check for count as well?
7210          */
7211
7212         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7213                 return -EINVAL;
7214
7215         if (smt)
7216                 sched_smt_power_savings = level;
7217         else
7218                 sched_mc_power_savings = level;
7219
7220         arch_reinit_sched_domains();
7221
7222         return count;
7223 }
7224
7225 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7226 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7227                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7228                                            char *page)
7229 {
7230         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7231 }
7232 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7233                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7234                                             const char *buf, size_t count)
7235 {
7236         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7237 }
7238 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7239                          sched_mc_power_savings_show,
7240                          sched_mc_power_savings_store);
7241 #endif
7242
7243 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7244 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7245                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7246                                             char *page)
7247 {
7248         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7249 }
7250 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7251                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7252                                              const char *buf, size_t count)
7253 {
7254         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7255 }
7256 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7257                    sched_smt_power_savings_show,
7258                    sched_smt_power_savings_store);
7259 #endif
7260
7261 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7262 {
7263         int err = 0;
7264
7265 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7266         if (smt_capable())
7267                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7268                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7269 #endif
7270 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7271         if (!err && mc_capable())
7272                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7273                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7274 #endif
7275         return err;
7276 }
7277 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7278
7279 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7280 /*
7281  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7282  * When cpusets are enabled they take over this function.
7283  */
7284 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7285                                 unsigned long action, void *hcpu)
7286 {
7287         switch (action) {
7288         case CPU_ONLINE:
7289         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7290         case CPU_DOWN_PREPARE:
7291         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7292         case CPU_DOWN_FAILED:
7293         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7294                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7295                 return NOTIFY_OK;
7296
7297         default:
7298                 return NOTIFY_DONE;
7299         }
7300 }
7301 #endif
7302
7303 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7304                                 unsigned long action, void *hcpu)
7305 {
7306         int cpu = (int)(long)hcpu;
7307
7308         switch (action) {
7309         case CPU_DOWN_PREPARE:
7310         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7311                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7312                 return NOTIFY_OK;
7313
7314         case CPU_DOWN_FAILED:
7315         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7316         case CPU_ONLINE:
7317         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7318                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7319                 return NOTIFY_OK;
7320
7321         default:
7322                 return NOTIFY_DONE;
7323         }
7324 }
7325
7326 void __init sched_init_smp(void)
7327 {
7328         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7329
7330         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7331         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7332
7333 #if defined(CONFIG_NUMA)
7334         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7335                                                                 GFP_KERNEL);
7336         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7337 #endif
7338         get_online_cpus();
7339         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7340         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7341         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7342         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7343                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7344         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7345         put_online_cpus();
7346
7347 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7348         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7349         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7350 #endif
7351
7352         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7353         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7354
7355         init_hrtick();
7356
7357         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7358         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7359                 BUG();
7360         sched_init_granularity();
7361         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7362
7363         init_sched_rt_class();
7364 }
7365 #else
7366 void __init sched_init_smp(void)
7367 {
7368         sched_init_granularity();
7369 }
7370 #endif /* CONFIG_SMP */
7371
7372 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7373
7374 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7375 {
7376         return in_lock_functions(addr) ||
7377                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7378                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7379 }
7380
7381 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7382 {
7383         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7384         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7385 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7386         cfs_rq->rq = rq;
7387 #endif
7388         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7389 }
7390
7391 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7392 {
7393         struct rt_prio_array *array;
7394         int i;
7395
7396         array = &rt_rq->active;
7397         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7398                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7399                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7400         }
7401         /* delimiter for bitsearch: */
7402         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7403
7404 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7405         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7406 #ifdef CONFIG_SMP
7407         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7408 #endif
7409 #endif
7410 #ifdef CONFIG_SMP
7411         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7412         rt_rq->overloaded = 0;
7413         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7414 #endif
7415
7416         rt_rq->rt_time = 0;
7417         rt_rq->rt_throttled = 0;
7418         rt_rq->rt_runtime = 0;
7419         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7420
7421 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7422         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7423         rt_rq->rq = rq;
7424 #endif
7425 }
7426
7427 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7428 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7429                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7430                                 struct sched_entity *parent)
7431 {
7432         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7433         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7434         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7435         cfs_rq->tg = tg;
7436         if (add)
7437                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7438
7439         tg->se[cpu] = se;
7440         /* se could be NULL for init_task_group */
7441         if (!se)
7442                 return;
7443
7444         if (!parent)
7445                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7446         else
7447                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7448
7449         se->my_q = cfs_rq;
7450         se->load.weight = tg->shares;
7451         se->load.inv_weight = 0;
7452         se->parent = parent;
7453 }
7454 #endif
7455
7456 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7457 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7458                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7459                 struct sched_rt_entity *parent)
7460 {
7461         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7462
7463         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7464         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7465         rt_rq->tg = tg;
7466         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7467         if (add)
7468                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7469
7470         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7471         if (!rt_se)
7472                 return;
7473
7474         if (!parent)
7475                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7476         else
7477                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7478
7479         rt_se->my_q = rt_rq;
7480         rt_se->parent = parent;
7481         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7482 }
7483 #endif
7484
7485 void __init sched_init(void)
7486 {
7487         int i, j;
7488         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7489
7490 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7491         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7492 #endif
7493 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7494         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7495 #endif
7496 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7497         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7498 #endif
7499         if (alloc_size) {
7500                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7501
7502 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7503                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7504                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7505
7506                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7507                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7508
7509 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7510 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7511                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7512                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7513
7514                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7515                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7516
7517 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7518 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7519                 for_each_possible_cpu(i) {
7520                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7521                         ptr += cpumask_size();
7522                 }
7523 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7524         }
7525
7526 #ifdef CONFIG_SMP
7527         init_defrootdomain();
7528 #endif
7529
7530         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7531                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7532
7533 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7534         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7535                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7536 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7537
7538 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7539         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7540         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7541
7542 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7543
7544 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7545         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7546                                             __alignof__(unsigned long));
7547 #endif
7548         for_each_possible_cpu(i) {
7549                 struct rq *rq;
7550
7551                 rq = cpu_rq(i);
7552                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7553                 rq->nr_running = 0;
7554                 rq->calc_load_active = 0;
7555                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7556                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7557                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7558 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7559                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7560                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7561 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7562                 /*
7563                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7564                  *
7565                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7566                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7567                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7568                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7569                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7570                  * (se->load.weight).
7571                  *
7572                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7573                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7574                  * then A0's share of the cpu resource is:
7575                  *
7576                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7577                  *
7578                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7579                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7580                  */
7581                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7582 #endif
7583 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7584
7585                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7586 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7587                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7588 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7589                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7590 #endif
7591 #endif
7592
7593                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7594                         rq->cpu_load[j] = 0;
7595 #ifdef CONFIG_SMP
7596                 rq->sd = NULL;
7597                 rq->rd = NULL;
7598                 rq->post_schedule = 0;
7599                 rq->active_balance = 0;
7600                 rq->next_balance = jiffies;
7601                 rq->push_cpu = 0;
7602                 rq->cpu = i;
7603                 rq->online = 0;
7604                 rq->idle_stamp = 0;
7605                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7606                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7607 #endif
7608                 init_rq_hrtick(rq);
7609                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7610         }
7611
7612         set_load_weight(&init_task);
7613
7614 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7615         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7616 #endif
7617
7618 #ifdef CONFIG_SMP
7619         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7620 #endif
7621
7622 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7623         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7624 #endif
7625
7626         /*
7627          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7628          */
7629         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7630         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7631
7632         /*
7633          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7634          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7635          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7636          * when this runqueue becomes "idle".
7637          */
7638         init_idle(current, smp_processor_id());
7639
7640         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7641
7642         /*
7643          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7644          */
7645         current->sched_class = &fair_sched_class;
7646
7647         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7648         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7649 #ifdef CONFIG_SMP
7650 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7651         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7652         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7653 #endif
7654         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7655         if (cpu_isolated_map == NULL)
7656                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7657 #endif /* SMP */
7658
7659         perf_event_init();
7660
7661         scheduler_running = 1;
7662 }
7663
7664 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7665 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7666 {
7667         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7668
7669         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7670 }
7671
7672 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7673 {
7674 #ifdef in_atomic
7675         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7676
7677         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7678             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7679                 return;
7680         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7681                 return;
7682         prev_jiffy = jiffies;
7683
7684         printk(KERN_ERR
7685                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7686                         file, line);
7687         printk(KERN_ERR
7688                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7689                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7690                         current->pid, current->comm);
7691
7692         debug_show_held_locks(current);
7693         if (irqs_disabled())
7694                 print_irqtrace_events(current);
7695         dump_stack();
7696 #endif
7697 }
7698 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7699 #endif
7700
7701 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7702 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7703 {
7704         int on_rq;
7705
7706         on_rq = p->se.on_rq;
7707         if (on_rq)
7708                 deactivate_task(rq, p, 0);
7709         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7710         if (on_rq) {
7711                 activate_task(rq, p, 0);
7712                 resched_task(rq->curr);
7713         }
7714 }
7715
7716 void normalize_rt_tasks(void)
7717 {
7718         struct task_struct *g, *p;
7719         unsigned long flags;
7720         struct rq *rq;
7721
7722         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7723         do_each_thread(g, p) {
7724                 /*
7725                  * Only normalize user tasks:
7726                  */
7727                 if (!p->mm)
7728                         continue;
7729
7730                 p->se.exec_start                = 0;
7731 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7732                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7733                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7734                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7735 #endif
7736
7737                 if (!rt_task(p)) {
7738                         /*
7739                          * Renice negative nice level userspace
7740                          * tasks back to 0:
7741                          */
7742                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7743                                 set_user_nice(p, 0);
7744                         continue;
7745                 }
7746
7747                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7748                 rq = __task_rq_lock(p);
7749
7750                 normalize_task(rq, p);
7751
7752                 __task_rq_unlock(rq);
7753                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7754         } while_each_thread(g, p);
7755
7756         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7757 }
7758
7759 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7760
7761 #ifdef CONFIG_IA64
7762 /*
7763  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7764  *
7765  * They can only be called when the whole system has been
7766  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7767  * activity can take place. Using them for anything else would
7768  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7769  * under any other configuration.
7770  */
7771
7772 /**
7773  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7774  * @cpu: the processor in question.
7775  *
7776  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7777  */
7778 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7779 {
7780         return cpu_curr(cpu);
7781 }
7782
7783 /**
7784  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7785  * @cpu: the processor in question.
7786  * @p: the task pointer to set.
7787  *
7788  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7789  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7790  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7791  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7792  * and caller must save the original value of the current task (see
7793  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7794  * re-starting the system.
7795  *
7796  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7797  */
7798 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7799 {
7800         cpu_curr(cpu) = p;
7801 }
7802
7803 #endif
7804
7805 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7806 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7807 {
7808         int i;
7809
7810         for_each_possible_cpu(i) {
7811                 if (tg->cfs_rq)
7812                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7813                 if (tg->se)
7814                         kfree(tg->se[i]);
7815         }
7816
7817         kfree(tg->cfs_rq);
7818         kfree(tg->se);
7819 }
7820
7821 static
7822 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7823 {
7824         struct cfs_rq *cfs_rq;
7825         struct sched_entity *se;
7826         struct rq *rq;
7827         int i;
7828
7829         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7830         if (!tg->cfs_rq)
7831                 goto err;
7832         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7833         if (!tg->se)
7834                 goto err;
7835
7836         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7837
7838         for_each_possible_cpu(i) {
7839                 rq = cpu_rq(i);
7840
7841                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7842                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7843                 if (!cfs_rq)
7844                         goto err;
7845
7846                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7847                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7848                 if (!se)
7849                         goto err_free_rq;
7850
7851                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7852         }
7853
7854         return 1;
7855
7856  err_free_rq:
7857         kfree(cfs_rq);
7858  err:
7859         return 0;
7860 }
7861
7862 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7863 {
7864         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7865                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7866 }
7867
7868 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7869 {
7870         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7871 }
7872 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7873 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7874 {
7875 }
7876
7877 static inline
7878 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7879 {
7880         return 1;
7881 }
7882
7883 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7884 {
7885 }
7886
7887 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7888 {
7889 }
7890 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7891
7892 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7893 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7894 {
7895         int i;
7896
7897         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7898
7899         for_each_possible_cpu(i) {
7900                 if (tg->rt_rq)
7901                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7902                 if (tg->rt_se)
7903                         kfree(tg->rt_se[i]);
7904         }
7905
7906         kfree(tg->rt_rq);
7907         kfree(tg->rt_se);
7908 }
7909
7910 static
7911 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7912 {
7913         struct rt_rq *rt_rq;
7914         struct sched_rt_entity *rt_se;
7915         struct rq *rq;
7916         int i;
7917
7918         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7919         if (!tg->rt_rq)
7920                 goto err;
7921         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7922         if (!tg->rt_se)
7923                 goto err;
7924
7925         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7926                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7927
7928         for_each_possible_cpu(i) {
7929                 rq = cpu_rq(i);
7930
7931                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7932                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7933                 if (!rt_rq)
7934                         goto err;
7935
7936                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7937                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7938                 if (!rt_se)
7939                         goto err_free_rq;
7940
7941                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
7942         }
7943
7944         return 1;
7945
7946  err_free_rq:
7947         kfree(rt_rq);
7948  err:
7949         return 0;
7950 }
7951
7952 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7953 {
7954         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7955                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7956 }
7957
7958 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7959 {
7960         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7961 }
7962 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7963 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7964 {
7965 }
7966
7967 static inline
7968 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7969 {
7970         return 1;
7971 }
7972
7973 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7974 {
7975 }
7976
7977 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7978 {
7979 }
7980 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7981
7982 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7983 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7984 {
7985         free_fair_sched_group(tg);
7986         free_rt_sched_group(tg);
7987         kfree(tg);
7988 }
7989
7990 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7991 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7992 {
7993         struct task_group *tg;
7994         unsigned long flags;
7995         int i;
7996
7997         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7998         if (!tg)
7999                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8000
8001         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8002                 goto err;
8003
8004         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8005                 goto err;
8006
8007         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8008         for_each_possible_cpu(i) {
8009                 register_fair_sched_group(tg, i);
8010                 register_rt_sched_group(tg, i);
8011         }
8012         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8013
8014         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8015
8016         tg->parent = parent;
8017         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8018         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8019         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8020
8021         return tg;
8022
8023 err:
8024         free_sched_group(tg);
8025         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8026 }
8027
8028 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8029 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8030 {
8031         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8032         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8033 }
8034
8035 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8036 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8037 {
8038         unsigned long flags;
8039         int i;
8040
8041         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8042         for_each_possible_cpu(i) {
8043                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8044                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8045         }
8046         list_del_rcu(&tg->list);
8047         list_del_rcu(&tg->siblings);
8048         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8049
8050         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8051         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8052 }
8053
8054 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8055  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8056  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8057  *      reflect its new group.
8058  */
8059 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8060 {
8061         int on_rq, running;
8062         unsigned long flags;
8063         struct rq *rq;
8064
8065         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8066
8067         running = task_current(rq, tsk);
8068         on_rq = tsk->se.on_rq;
8069
8070         if (on_rq)
8071                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8072         if (unlikely(running))
8073                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8074
8075         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8076
8077 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8078         if (tsk->sched_class->moved_group)
8079                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8080 #endif
8081
8082         if (unlikely(running))
8083                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8084         if (on_rq)
8085                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8086
8087         task_rq_unlock(rq, &flags);
8088 }
8089 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8090
8091 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8092 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8093 {
8094         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8095         int on_rq;
8096
8097         on_rq = se->on_rq;
8098         if (on_rq)
8099                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8100
8101         se->load.weight = shares;
8102         se->load.inv_weight = 0;
8103
8104         if (on_rq)
8105                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8106 }
8107
8108 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8109 {
8110         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8111         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8112         unsigned long flags;
8113
8114         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8115         __set_se_shares(se, shares);
8116         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8117 }
8118
8119 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8120
8121 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8122 {
8123         int i;
8124         unsigned long flags;
8125
8126         /*
8127          * We can't change the weight of the root cgroup.
8128          */
8129         if (!tg->se[0])
8130                 return -EINVAL;
8131
8132         if (shares < MIN_SHARES)
8133                 shares = MIN_SHARES;
8134         else if (shares > MAX_SHARES)
8135                 shares = MAX_SHARES;
8136
8137         mutex_lock(&shares_mutex);
8138         if (tg->shares == shares)
8139                 goto done;
8140
8141         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8142         for_each_possible_cpu(i)
8143                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8144         list_del_rcu(&tg->siblings);
8145         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8146
8147         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8148         synchronize_sched();
8149
8150         /*
8151          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8152          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8153          */
8154         tg->shares = shares;
8155         for_each_possible_cpu(i) {
8156                 /*
8157                  * force a rebalance
8158                  */
8159                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8160                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8161         }
8162
8163         /*
8164          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8165          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8166          */
8167         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8168         for_each_possible_cpu(i)
8169                 register_fair_sched_group(tg, i);
8170         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8171         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8172 done:
8173         mutex_unlock(&shares_mutex);
8174         return 0;
8175 }
8176
8177 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8178 {
8179         return tg->shares;
8180 }
8181 #endif
8182
8183 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8184 /*
8185  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8186  */
8187 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8188
8189 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8190 {
8191         if (runtime == RUNTIME_INF)
8192                 return 1ULL << 20;
8193
8194         return div64_u64(runtime << 20, period);
8195 }
8196
8197 /* Must be called with tasklist_lock held */
8198 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8199 {
8200         struct task_struct *g, *p;
8201
8202         do_each_thread(g, p) {
8203                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8204                         return 1;
8205         } while_each_thread(g, p);
8206
8207         return 0;
8208 }
8209
8210 struct rt_schedulable_data {
8211         struct task_group *tg;
8212         u64 rt_period;
8213         u64 rt_runtime;
8214 };
8215
8216 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8217 {
8218         struct rt_schedulable_data *d = data;
8219         struct task_group *child;
8220         unsigned long total, sum = 0;
8221         u64 period, runtime;
8222
8223         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8224         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8225
8226         if (tg == d->tg) {
8227                 period = d->rt_period;
8228                 runtime = d->rt_runtime;
8229         }
8230
8231         /*
8232          * Cannot have more runtime than the period.
8233          */
8234         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8235                 return -EINVAL;
8236
8237         /*
8238          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8239          */
8240         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8241                 return -EBUSY;
8242
8243         total = to_ratio(period, runtime);
8244
8245         /*
8246          * Nobody can have more than the global setting allows.
8247          */
8248         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8249                 return -EINVAL;
8250
8251         /*
8252          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8253          */
8254         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8255                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8256                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8257
8258                 if (child == d->tg) {
8259                         period = d->rt_period;
8260                         runtime = d->rt_runtime;
8261                 }
8262
8263                 sum += to_ratio(period, runtime);
8264         }
8265
8266         if (sum > total)
8267                 return -EINVAL;
8268
8269         return 0;
8270 }
8271
8272 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8273 {
8274         struct rt_schedulable_data data = {
8275                 .tg = tg,
8276                 .rt_period = period,
8277                 .rt_runtime = runtime,
8278         };
8279
8280         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8281 }
8282
8283 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8284                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8285 {
8286         int i, err = 0;
8287
8288         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8289         read_lock(&tasklist_lock);
8290         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8291         if (err)
8292                 goto unlock;
8293
8294         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8295         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8296         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8297
8298         for_each_possible_cpu(i) {
8299                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8300
8301                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8302                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8303                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8304         }
8305         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8306  unlock:
8307         read_unlock(&tasklist_lock);
8308         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8309
8310         return err;
8311 }
8312
8313 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8314 {
8315         u64 rt_runtime, rt_period;
8316
8317         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8318         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8319         if (rt_runtime_us < 0)
8320                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8321
8322         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8323 }
8324
8325 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8326 {
8327         u64 rt_runtime_us;
8328
8329         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8330                 return -1;
8331
8332         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8333         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8334         return rt_runtime_us;
8335 }
8336
8337 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8338 {
8339         u64 rt_runtime, rt_period;
8340
8341         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8342         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8343
8344         if (rt_period == 0)
8345                 return -EINVAL;
8346
8347         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8348 }
8349
8350 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8351 {
8352         u64 rt_period_us;
8353
8354         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8355         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8356         return rt_period_us;
8357 }
8358
8359 static int sched_rt_global_constraints(void)
8360 {
8361         u64 runtime, period;
8362         int ret = 0;
8363
8364         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8365                 return -EINVAL;
8366
8367         runtime = global_rt_runtime();
8368         period = global_rt_period();
8369
8370         /*
8371          * Sanity check on the sysctl variables.
8372          */
8373         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8374                 return -EINVAL;
8375
8376         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8377         read_lock(&tasklist_lock);
8378         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8379         read_unlock(&tasklist_lock);
8380         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8381
8382         return ret;
8383 }
8384
8385 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8386 {
8387         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8388         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8389                 return 0;
8390
8391         return 1;
8392 }
8393
8394 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8395 static int sched_rt_global_constraints(void)
8396 {
8397         unsigned long flags;
8398         int i;
8399
8400         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8401                 return -EINVAL;
8402
8403         /*
8404          * There's always some RT tasks in the root group
8405          * -- migration, kstopmachine etc..
8406          */
8407         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8408                 return -EBUSY;
8409
8410         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8411         for_each_possible_cpu(i) {
8412                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8413
8414                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8415                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8416                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8417         }
8418         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8419
8420         return 0;
8421 }
8422 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8423
8424 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8425                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8426                 loff_t *ppos)
8427 {
8428         int ret;
8429         int old_period, old_runtime;
8430         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8431
8432         mutex_lock(&mutex);
8433         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8434         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8435
8436         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8437
8438         if (!ret && write) {
8439                 ret = sched_rt_global_constraints();
8440                 if (ret) {
8441                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8442                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8443                 } else {
8444                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8445                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8446                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8447                 }
8448         }
8449         mutex_unlock(&mutex);
8450
8451         return ret;
8452 }
8453
8454 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8455
8456 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8457 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8458 {
8459         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8460                             struct task_group, css);
8461 }
8462
8463 static struct cgroup_subsys_state *
8464 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8465 {
8466         struct task_group *tg, *parent;
8467
8468         if (!cgrp->parent) {
8469                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8470                 return &init_task_group.css;
8471         }
8472
8473         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8474         tg = sched_create_group(parent);
8475         if (IS_ERR(tg))
8476                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8477
8478         return &tg->css;
8479 }
8480
8481 static void
8482 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8483 {
8484         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8485
8486         sched_destroy_group(tg);
8487 }
8488
8489 static int
8490 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8491 {
8492 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8493         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8494                 return -EINVAL;
8495 #else
8496         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8497         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8498                 return -EINVAL;
8499 #endif
8500         return 0;
8501 }
8502
8503 static int
8504 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8505                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8506 {
8507         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8508         if (retval)
8509                 return retval;
8510         if (threadgroup) {
8511                 struct task_struct *c;
8512                 rcu_read_lock();
8513                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8514                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8515                         if (retval) {
8516                                 rcu_read_unlock();
8517                                 return retval;
8518                         }
8519                 }
8520                 rcu_read_unlock();
8521         }
8522         return 0;
8523 }
8524
8525 static void
8526 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8527                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8528                   bool threadgroup)
8529 {
8530         sched_move_task(tsk);
8531         if (threadgroup) {
8532                 struct task_struct *c;
8533                 rcu_read_lock();
8534                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8535                         sched_move_task(c);
8536                 }
8537                 rcu_read_unlock();
8538         }
8539 }
8540
8541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8542 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8543                                 u64 shareval)
8544 {
8545         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8546 }
8547
8548 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8549 {
8550         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8551
8552         return (u64) tg->shares;
8553 }
8554 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8555
8556 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8557 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8558                                 s64 val)
8559 {
8560         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8561 }
8562
8563 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8564 {
8565         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8566 }
8567
8568 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8569                 u64 rt_period_us)
8570 {
8571         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8572 }
8573
8574 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8575 {
8576         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8577 }
8578 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8579
8580 static struct cftype cpu_files[] = {
8581 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8582         {
8583                 .name = "shares",
8584                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8585                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8586         },
8587 #endif
8588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8589         {
8590                 .name = "rt_runtime_us",
8591                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8592                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8593         },
8594         {
8595                 .name = "rt_period_us",
8596                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8597                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8598         },
8599 #endif
8600 };
8601
8602 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8603 {
8604         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8605 }
8606
8607 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8608         .name           = "cpu",
8609         .create         = cpu_cgroup_create,
8610         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8611         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8612         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8613         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8614         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8615         .early_init     = 1,
8616 };
8617
8618 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8619
8620 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8621
8622 /*
8623  * CPU accounting code for task groups.
8624  *
8625  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8626  * (balbir@in.ibm.com).
8627  */
8628
8629 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8630 struct cpuacct {
8631         struct cgroup_subsys_state css;
8632         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8633         u64 __percpu *cpuusage;
8634         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8635         struct cpuacct *parent;
8636 };
8637
8638 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8639
8640 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8641 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8642 {
8643         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8644                             struct cpuacct, css);
8645 }
8646
8647 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8648 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8649 {
8650         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8651                             struct cpuacct, css);
8652 }
8653
8654 /* create a new cpu accounting group */
8655 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8656         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8657 {
8658         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8659         int i;
8660
8661         if (!ca)
8662                 goto out;
8663
8664         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8665         if (!ca->cpuusage)
8666                 goto out_free_ca;
8667
8668         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8669                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8670                         goto out_free_counters;
8671
8672         if (cgrp->parent)
8673                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8674
8675         return &ca->css;
8676
8677 out_free_counters:
8678         while (--i >= 0)
8679                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8680         free_percpu(ca->cpuusage);
8681 out_free_ca:
8682         kfree(ca);
8683 out:
8684         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8685 }
8686
8687 /* destroy an existing cpu accounting group */
8688 static void
8689 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8690 {
8691         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8692         int i;
8693
8694         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8695                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8696         free_percpu(ca->cpuusage);
8697         kfree(ca);
8698 }
8699
8700 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8701 {
8702         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8703         u64 data;
8704
8705 #ifndef CONFIG_64BIT
8706         /*
8707          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8708          */
8709         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8710         data = *cpuusage;
8711         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8712 #else
8713         data = *cpuusage;
8714 #endif
8715
8716         return data;
8717 }
8718
8719 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8720 {
8721         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8722
8723 #ifndef CONFIG_64BIT
8724         /*
8725          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8726          */
8727         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8728         *cpuusage = val;
8729         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8730 #else
8731         *cpuusage = val;
8732 #endif
8733 }
8734
8735 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8736 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8737 {
8738         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8739         u64 totalcpuusage = 0;
8740         int i;
8741
8742         for_each_present_cpu(i)
8743                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8744
8745         return totalcpuusage;
8746 }
8747
8748 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8749                                                                 u64 reset)
8750 {
8751         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8752         int err = 0;
8753         int i;
8754
8755         if (reset) {
8756                 err = -EINVAL;
8757                 goto out;
8758         }
8759
8760         for_each_present_cpu(i)
8761                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8762
8763 out:
8764         return err;
8765 }
8766
8767 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8768                                    struct seq_file *m)
8769 {
8770         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8771         u64 percpu;
8772         int i;
8773
8774         for_each_present_cpu(i) {
8775                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8776                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8777         }
8778         seq_printf(m, "\n");
8779         return 0;
8780 }
8781
8782 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8783         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8784         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8785 };
8786
8787 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8788                 struct cgroup_map_cb *cb)
8789 {
8790         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8791         int i;
8792
8793         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8794                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8795                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8796                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8797         }
8798         return 0;
8799 }
8800
8801 static struct cftype files[] = {
8802         {
8803                 .name = "usage",
8804                 .read_u64 = cpuusage_read,
8805                 .write_u64 = cpuusage_write,
8806         },
8807         {
8808                 .name = "usage_percpu",
8809                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8810         },
8811         {
8812                 .name = "stat",
8813                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8814         },
8815 };
8816
8817 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8818 {
8819         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8820 }
8821
8822 /*
8823  * charge this task's execution time to its accounting group.
8824  *
8825  * called with rq->lock held.
8826  */
8827 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8828 {
8829         struct cpuacct *ca;
8830         int cpu;
8831
8832         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8833                 return;
8834
8835         cpu = task_cpu(tsk);
8836
8837         rcu_read_lock();
8838
8839         ca = task_ca(tsk);
8840
8841         for (; ca; ca = ca->parent) {
8842                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8843                 *cpuusage += cputime;
8844         }
8845
8846         rcu_read_unlock();
8847 }
8848
8849 /*
8850  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8851  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8852  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8853  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8854  *
8855  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8856  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8857  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8858  */
8859 #ifdef CONFIG_SMP
8860 #define CPUACCT_BATCH   \
8861         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8862 #else
8863 #define CPUACCT_BATCH   0
8864 #endif
8865
8866 /*
8867  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8868  */
8869 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8870                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8871 {
8872         struct cpuacct *ca;
8873         int batch = CPUACCT_BATCH;
8874
8875         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8876                 return;
8877
8878         rcu_read_lock();
8879         ca = task_ca(tsk);
8880
8881         do {
8882                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8883                 ca = ca->parent;
8884         } while (ca);
8885         rcu_read_unlock();
8886 }
8887
8888 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8889         .name = "cpuacct",
8890         .create = cpuacct_create,
8891         .destroy = cpuacct_destroy,
8892         .populate = cpuacct_populate,
8893         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8894 };
8895 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8896
8897 #ifndef CONFIG_SMP
8898
8899 void synchronize_sched_expedited(void)
8900 {
8901         barrier();
8902 }
8903 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8904
8905 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
8906
8907 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
8908
8909 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
8910 {
8911         /*
8912          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
8913          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
8914          * time that it returns.
8915          *
8916          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
8917          * above condition is already met when the control reaches
8918          * this point and the following smp_mb() is not strictly
8919          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
8920          * robustness against future implementation changes.
8921          */
8922         smp_mb(); /* See above comment block. */
8923         return 0;
8924 }
8925
8926 /*
8927  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
8928  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
8929  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
8930  * any sort of common-case code.
8931  *
8932  * Note that it is illegal to call this function while holding any
8933  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
8934  * observe this restriction will result in deadlock.
8935  */
8936 void synchronize_sched_expedited(void)
8937 {
8938         int snap, trycount = 0;
8939
8940         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
8941         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
8942         get_online_cpus();
8943         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
8944                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
8945                              NULL) == -EAGAIN) {
8946                 put_online_cpus();
8947                 if (trycount++ < 10)
8948                         udelay(trycount * num_online_cpus());
8949                 else {
8950                         synchronize_sched();
8951                         return;
8952                 }
8953                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
8954                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
8955                         return;
8956                 }
8957                 get_online_cpus();
8958         }
8959         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
8960         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
8961         put_online_cpus();
8962 }
8963 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8964
8965 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */