sched: Eliminate the ts->idle_lastupdate field
[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 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
327         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
328         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
329 #endif
330
331 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
332         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
333         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
334 #endif
335 }
336
337 #else
338
339 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
340 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
341 {
342         return NULL;
343 }
344
345 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
346
347 /* CFS-related fields in a runqueue */
348 struct cfs_rq {
349         struct load_weight load;
350         unsigned long nr_running;
351
352         u64 exec_clock;
353         u64 min_vruntime;
354
355         struct rb_root tasks_timeline;
356         struct rb_node *rb_leftmost;
357
358         struct list_head tasks;
359         struct list_head *balance_iterator;
360
361         /*
362          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
363          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
364          */
365         struct sched_entity *curr, *next, *last;
366
367         unsigned int nr_spread_over;
368
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
371
372         /*
373          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
374          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
375          * (like users, containers etc.)
376          *
377          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
378          * list is used during load balance.
379          */
380         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
381         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
382
383 #ifdef CONFIG_SMP
384         /*
385          * the part of load.weight contributed by tasks
386          */
387         unsigned long task_weight;
388
389         /*
390          *   h_load = weight * f(tg)
391          *
392          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
393          * this group.
394          */
395         unsigned long h_load;
396
397         /*
398          * this cpu's part of tg->shares
399          */
400         unsigned long shares;
401
402         /*
403          * load.weight at the time we set shares
404          */
405         unsigned long rq_weight;
406 #endif
407 #endif
408 };
409
410 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
411 struct rt_rq {
412         struct rt_prio_array active;
413         unsigned long rt_nr_running;
414 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
415         struct {
416                 int curr; /* highest queued rt task prio */
417 #ifdef CONFIG_SMP
418                 int next; /* next highest */
419 #endif
420         } highest_prio;
421 #endif
422 #ifdef CONFIG_SMP
423         unsigned long rt_nr_migratory;
424         unsigned long rt_nr_total;
425         int overloaded;
426         struct plist_head pushable_tasks;
427 #endif
428         int rt_throttled;
429         u64 rt_time;
430         u64 rt_runtime;
431         /* Nests inside the rq lock: */
432         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
433
434 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
435         unsigned long rt_nr_boosted;
436
437         struct rq *rq;
438         struct list_head leaf_rt_rq_list;
439         struct task_group *tg;
440 #endif
441 };
442
443 #ifdef CONFIG_SMP
444
445 /*
446  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
447  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
448  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
449  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
450  * object.
451  *
452  */
453 struct root_domain {
454         atomic_t refcount;
455         cpumask_var_t span;
456         cpumask_var_t online;
457
458         /*
459          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
460          * one runnable RT task.
461          */
462         cpumask_var_t rto_mask;
463         atomic_t rto_count;
464 #ifdef CONFIG_SMP
465         struct cpupri cpupri;
466 #endif
467 };
468
469 /*
470  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
471  * members (mimicking the global state we have today).
472  */
473 static struct root_domain def_root_domain;
474
475 #endif
476
477 /*
478  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
479  *
480  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
481  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
482  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
483  */
484 struct rq {
485         /* runqueue lock: */
486         raw_spinlock_t lock;
487
488         /*
489          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
490          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
491          */
492         unsigned long nr_running;
493         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
494         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
495 #ifdef CONFIG_NO_HZ
496         u64 nohz_stamp;
497         unsigned char in_nohz_recently;
498 #endif
499         unsigned int skip_clock_update;
500
501         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
502         struct load_weight load;
503         unsigned long nr_load_updates;
504         u64 nr_switches;
505
506         struct cfs_rq cfs;
507         struct rt_rq rt;
508
509 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
510         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
511         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
512 #endif
513 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
514         struct list_head leaf_rt_rq_list;
515 #endif
516
517         /*
518          * This is part of a global counter where only the total sum
519          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
520          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
521          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
522          */
523         unsigned long nr_uninterruptible;
524
525         struct task_struct *curr, *idle;
526         unsigned long next_balance;
527         struct mm_struct *prev_mm;
528
529         u64 clock;
530
531         atomic_t nr_iowait;
532
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct root_domain *rd;
535         struct sched_domain *sd;
536
537         unsigned char idle_at_tick;
538         /* For active balancing */
539         int post_schedule;
540         int active_balance;
541         int push_cpu;
542         struct cpu_stop_work active_balance_work;
543         /* cpu of this runqueue: */
544         int cpu;
545         int online;
546
547         unsigned long avg_load_per_task;
548
549         u64 rt_avg;
550         u64 age_stamp;
551         u64 idle_stamp;
552         u64 avg_idle;
553 #endif
554
555         /* calc_load related fields */
556         unsigned long calc_load_update;
557         long calc_load_active;
558
559 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
560 #ifdef CONFIG_SMP
561         int hrtick_csd_pending;
562         struct call_single_data hrtick_csd;
563 #endif
564         struct hrtimer hrtick_timer;
565 #endif
566
567 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
568         /* latency stats */
569         struct sched_info rq_sched_info;
570         unsigned long long rq_cpu_time;
571         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
572
573         /* sys_sched_yield() stats */
574         unsigned int yld_count;
575
576         /* schedule() stats */
577         unsigned int sched_switch;
578         unsigned int sched_count;
579         unsigned int sched_goidle;
580
581         /* try_to_wake_up() stats */
582         unsigned int ttwu_count;
583         unsigned int ttwu_local;
584
585         /* BKL stats */
586         unsigned int bkl_count;
587 #endif
588 };
589
590 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
591
592 static inline
593 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
594 {
595         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
596
597         /*
598          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
599          * this case, we can save a useless back to back clock update.
600          */
601         if (test_tsk_need_resched(p))
602                 rq->skip_clock_update = 1;
603 }
604
605 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
606 {
607 #ifdef CONFIG_SMP
608         return rq->cpu;
609 #else
610         return 0;
611 #endif
612 }
613
614 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
615         rcu_dereference_check((p), \
616                               rcu_read_lock_sched_held() || \
617                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
618
619 /*
620  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
621  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
622  *
623  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
624  * preempt-disabled sections.
625  */
626 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
627         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
628
629 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
630 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
631 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
632 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
633 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
634
635 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
636 {
637         if (!rq->skip_clock_update)
638                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
639 }
640
641 /*
642  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
643  */
644 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
645 # define const_debug __read_mostly
646 #else
647 # define const_debug static const
648 #endif
649
650 /**
651  * runqueue_is_locked
652  * @cpu: the processor in question.
653  *
654  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
655  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
656  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
657  */
658 int runqueue_is_locked(int cpu)
659 {
660         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
661 }
662
663 /*
664  * Debugging: various feature bits
665  */
666
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         __SCHED_FEAT_##name ,
669
670 enum {
671 #include "sched_features.h"
672 };
673
674 #undef SCHED_FEAT
675
676 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
677         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
678
679 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
680 #include "sched_features.h"
681         0;
682
683 #undef SCHED_FEAT
684
685 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         #name ,
688
689 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
690 #include "sched_features.h"
691         NULL
692 };
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
697 {
698         int i;
699
700         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
701                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
702                         seq_puts(m, "NO_");
703                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
704         }
705         seq_puts(m, "\n");
706
707         return 0;
708 }
709
710 static ssize_t
711 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
712                 size_t cnt, loff_t *ppos)
713 {
714         char buf[64];
715         char *cmp = buf;
716         int neg = 0;
717         int i;
718
719         if (cnt > 63)
720                 cnt = 63;
721
722         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
723                 return -EFAULT;
724
725         buf[cnt] = 0;
726
727         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
728                 neg = 1;
729                 cmp += 3;
730         }
731
732         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
733                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
734
735                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
736                         if (neg)
737                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
738                         else
739                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
740                         break;
741                 }
742         }
743
744         if (!sched_feat_names[i])
745                 return -EINVAL;
746
747         *ppos += cnt;
748
749         return cnt;
750 }
751
752 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
753 {
754         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
755 }
756
757 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
758         .open           = sched_feat_open,
759         .write          = sched_feat_write,
760         .read           = seq_read,
761         .llseek         = seq_lseek,
762         .release        = single_release,
763 };
764
765 static __init int sched_init_debug(void)
766 {
767         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
768                         &sched_feat_fops);
769
770         return 0;
771 }
772 late_initcall(sched_init_debug);
773
774 #endif
775
776 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
777
778 /*
779  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
780  * Limited because this is done with IRQs disabled.
781  */
782 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
783
784 /*
785  * ratelimit for updating the group shares.
786  * default: 0.25ms
787  */
788 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
789 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
790
791 /*
792  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
793  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
794  * default: 4
795  */
796 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
797
798 /*
799  * period over which we average the RT time consumption, measured
800  * in ms.
801  *
802  * default: 1s
803  */
804 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
805
806 /*
807  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
808  * default: 1s
809  */
810 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
811
812 static __read_mostly int scheduler_running;
813
814 /*
815  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
816  * default: 0.95s
817  */
818 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
819
820 static inline u64 global_rt_period(void)
821 {
822         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
823 }
824
825 static inline u64 global_rt_runtime(void)
826 {
827         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
828                 return RUNTIME_INF;
829
830         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
831 }
832
833 #ifndef prepare_arch_switch
834 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
835 #endif
836 #ifndef finish_arch_switch
837 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
838 #endif
839
840 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
841 {
842         return rq->curr == p;
843 }
844
845 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
846 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
847 {
848         return task_current(rq, p);
849 }
850
851 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
852 {
853 }
854
855 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
856 {
857 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
858         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
859         rq->lock.owner = current;
860 #endif
861         /*
862          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
863          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
864          * prev into current:
865          */
866         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
867
868         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
869 }
870
871 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
872 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
873 {
874 #ifdef CONFIG_SMP
875         return p->oncpu;
876 #else
877         return task_current(rq, p);
878 #endif
879 }
880
881 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
882 {
883 #ifdef CONFIG_SMP
884         /*
885          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
886          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
887          * here.
888          */
889         next->oncpu = 1;
890 #endif
891 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
892         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
893 #else
894         raw_spin_unlock(&rq->lock);
895 #endif
896 }
897
898 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
899 {
900 #ifdef CONFIG_SMP
901         /*
902          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
903          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
904          * finished.
905          */
906         smp_wmb();
907         prev->oncpu = 0;
908 #endif
909 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
910         local_irq_enable();
911 #endif
912 }
913 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
914
915 /*
916  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
917  * against ttwu().
918  */
919 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
920 {
921         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
922 }
923
924 /*
925  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
926  * Must be called interrupts disabled.
927  */
928 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
929         __acquires(rq->lock)
930 {
931         struct rq *rq;
932
933         for (;;) {
934                 rq = task_rq(p);
935                 raw_spin_lock(&rq->lock);
936                 if (likely(rq == task_rq(p)))
937                         return rq;
938                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
939         }
940 }
941
942 /*
943  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
944  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
945  * explicitly disabling preemption.
946  */
947 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         struct rq *rq;
951
952         for (;;) {
953                 local_irq_save(*flags);
954                 rq = task_rq(p);
955                 raw_spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
959         }
960 }
961
962 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
963 {
964         struct rq *rq = task_rq(p);
965
966         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
967         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
968 }
969
970 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
971         __releases(rq->lock)
972 {
973         raw_spin_unlock(&rq->lock);
974 }
975
976 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
977         __releases(rq->lock)
978 {
979         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
980 }
981
982 /*
983  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
984  */
985 static struct rq *this_rq_lock(void)
986         __acquires(rq->lock)
987 {
988         struct rq *rq;
989
990         local_irq_disable();
991         rq = this_rq();
992         raw_spin_lock(&rq->lock);
993
994         return rq;
995 }
996
997 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
998 /*
999  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1000  *
1001  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1002  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1003  * reschedule event.
1004  *
1005  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1006  * rq->lock.
1007  */
1008
1009 /*
1010  * Use hrtick when:
1011  *  - enabled by features
1012  *  - hrtimer is actually high res
1013  */
1014 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1015 {
1016         if (!sched_feat(HRTICK))
1017                 return 0;
1018         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1019                 return 0;
1020         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1021 }
1022
1023 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1026                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * High-resolution timer tick.
1031  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1032  */
1033 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1034 {
1035         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1036
1037         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1038
1039         raw_spin_lock(&rq->lock);
1040         update_rq_clock(rq);
1041         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1042         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1043
1044         return HRTIMER_NORESTART;
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * called from hardirq (IPI) context
1050  */
1051 static void __hrtick_start(void *arg)
1052 {
1053         struct rq *rq = arg;
1054
1055         raw_spin_lock(&rq->lock);
1056         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1057         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1058         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Called to set the hrtick timer state.
1063  *
1064  * called with rq->lock held and irqs disabled
1065  */
1066 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1067 {
1068         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1069         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1070
1071         hrtimer_set_expires(timer, time);
1072
1073         if (rq == this_rq()) {
1074                 hrtimer_restart(timer);
1075         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1076                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1077                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1078         }
1079 }
1080
1081 static int
1082 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1083 {
1084         int cpu = (int)(long)hcpu;
1085
1086         switch (action) {
1087         case CPU_UP_CANCELED:
1088         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1089         case CPU_DOWN_PREPARE:
1090         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1091         case CPU_DEAD:
1092         case CPU_DEAD_FROZEN:
1093                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1094                 return NOTIFY_OK;
1095         }
1096
1097         return NOTIFY_DONE;
1098 }
1099
1100 static __init void init_hrtick(void)
1101 {
1102         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1103 }
1104 #else
1105 /*
1106  * Called to set the hrtick timer state.
1107  *
1108  * called with rq->lock held and irqs disabled
1109  */
1110 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1111 {
1112         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1113                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1114 }
1115
1116 static inline void init_hrtick(void)
1117 {
1118 }
1119 #endif /* CONFIG_SMP */
1120
1121 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1122 {
1123 #ifdef CONFIG_SMP
1124         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1125
1126         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1127         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1128         rq->hrtick_csd.info = rq;
1129 #endif
1130
1131         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1132         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1133 }
1134 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1135 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_hrtick(void)
1144 {
1145 }
1146 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1147
1148 /*
1149  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1150  *
1151  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1152  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1153  * the target CPU.
1154  */
1155 #ifdef CONFIG_SMP
1156
1157 #ifndef tsk_is_polling
1158 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1159 #endif
1160
1161 static void resched_task(struct task_struct *p)
1162 {
1163         int cpu;
1164
1165         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1166
1167         if (test_tsk_need_resched(p))
1168                 return;
1169
1170         set_tsk_need_resched(p);
1171
1172         cpu = task_cpu(p);
1173         if (cpu == smp_processor_id())
1174                 return;
1175
1176         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1177         smp_mb();
1178         if (!tsk_is_polling(p))
1179                 smp_send_reschedule(cpu);
1180 }
1181
1182 static void resched_cpu(int cpu)
1183 {
1184         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1185         unsigned long flags;
1186
1187         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1188                 return;
1189         resched_task(cpu_curr(cpu));
1190         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1194 /*
1195  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1196  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1197  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1198  * idle system the next event might even be infinite time into the
1199  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1200  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1201  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1202  * wheel for the next timer event.
1203  */
1204 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1205 {
1206         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1207
1208         if (cpu == smp_processor_id())
1209                 return;
1210
1211         /*
1212          * This is safe, as this function is called with the timer
1213          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1214          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1215          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1216          * timer into account automatically.
1217          */
1218         if (rq->curr != rq->idle)
1219                 return;
1220
1221         /*
1222          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1223          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1224          * idle task through an additional NOOP schedule()
1225          */
1226         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1227
1228         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1229         smp_mb();
1230         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1231                 smp_send_reschedule(cpu);
1232 }
1233
1234 int nohz_ratelimit(int cpu)
1235 {
1236         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1237         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1238
1239         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1240
1241         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1242 }
1243
1244 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1245
1246 static u64 sched_avg_period(void)
1247 {
1248         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1249 }
1250
1251 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1252 {
1253         s64 period = sched_avg_period();
1254
1255         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1256                 rq->age_stamp += period;
1257                 rq->rt_avg /= 2;
1258         }
1259 }
1260
1261 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1262 {
1263         rq->rt_avg += rt_delta;
1264         sched_avg_update(rq);
1265 }
1266
1267 #else /* !CONFIG_SMP */
1268 static void resched_task(struct task_struct *p)
1269 {
1270         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1271         set_tsk_need_resched(p);
1272 }
1273
1274 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1275 {
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1344 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1388 enum cpuacct_stat_index {
1389         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1390         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1391
1392         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1393 };
1394
1395 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1396 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1397 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1398                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1399 #else
1400 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1401 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1402                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1403 #endif
1404
1405 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1406 {
1407         update_load_add(&rq->load, load);
1408 }
1409
1410 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1411 {
1412         update_load_sub(&rq->load, load);
1413 }
1414
1415 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1416 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1417
1418 /*
1419  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1420  * leaving it for the final time.
1421  */
1422 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1423 {
1424         struct task_group *parent, *child;
1425         int ret;
1426
1427         rcu_read_lock();
1428         parent = &root_task_group;
1429 down:
1430         ret = (*down)(parent, data);
1431         if (ret)
1432                 goto out_unlock;
1433         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1434                 parent = child;
1435                 goto down;
1436
1437 up:
1438                 continue;
1439         }
1440         ret = (*up)(parent, data);
1441         if (ret)
1442                 goto out_unlock;
1443
1444         child = parent;
1445         parent = parent->parent;
1446         if (parent)
1447                 goto up;
1448 out_unlock:
1449         rcu_read_unlock();
1450
1451         return ret;
1452 }
1453
1454 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1455 {
1456         return 0;
1457 }
1458 #endif
1459
1460 #ifdef CONFIG_SMP
1461 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1462 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1463 {
1464         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1469  * according to the scheduling class and "nice" value.
1470  *
1471  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1472  * balance conservatively.
1473  */
1474 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1475 {
1476         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1477         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1478
1479         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1480                 return total;
1481
1482         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1487  * according to the scheduling class and "nice" value.
1488  */
1489 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1490 {
1491         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1492         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1493
1494         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1495                 return total;
1496
1497         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1498 }
1499
1500 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1501 {
1502         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1503
1504         if (!sd)
1505                 return NULL;
1506
1507         return sd->groups;
1508 }
1509
1510 static unsigned long power_of(int cpu)
1511 {
1512         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1513
1514         if (!group)
1515                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1516
1517         return group->cpu_power;
1518 }
1519
1520 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1521
1522 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1523 {
1524         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1525         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1526
1527         if (nr_running)
1528                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1529         else
1530                 rq->avg_load_per_task = 0;
1531
1532         return rq->avg_load_per_task;
1533 }
1534
1535 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1536
1537 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1538
1539 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1540
1541 /*
1542  * Calculate and set the cpu's group shares.
1543  */
1544 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1545                                     unsigned long sd_shares,
1546                                     unsigned long sd_rq_weight,
1547                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1548 {
1549         unsigned long shares, rq_weight;
1550         int boost = 0;
1551
1552         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1553         if (!rq_weight) {
1554                 boost = 1;
1555                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1556         }
1557
1558         /*
1559          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1560          * shares_i =  -----------------------------
1561          *                  \Sum_j rq_weight_j
1562          */
1563         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1564         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1565
1566         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1567                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1568                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1569                 unsigned long flags;
1570
1571                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1572                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1573                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1574                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1575                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1576         }
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1581  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1582  * parent group depends on the shares of its child groups.
1583  */
1584 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1585 {
1586         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1587         unsigned long *usd_rq_weight;
1588         struct sched_domain *sd = data;
1589         unsigned long flags;
1590         int i;
1591
1592         if (!tg->se[0])
1593                 return 0;
1594
1595         local_irq_save(flags);
1596         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1597
1598         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1599                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1600                 usd_rq_weight[i] = weight;
1601
1602                 rq_weight += weight;
1603                 /*
1604                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1605                  * is one of average load so that when a new task gets to
1606                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1607                  */
1608                 if (!weight)
1609                         weight = NICE_0_LOAD;
1610
1611                 sum_weight += weight;
1612                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1613         }
1614
1615         if (!rq_weight)
1616                 rq_weight = sum_weight;
1617
1618         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1619                 shares = tg->shares;
1620
1621         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1622                 shares = tg->shares;
1623
1624         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1625                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1626
1627         local_irq_restore(flags);
1628
1629         return 0;
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1634  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1635  * group is a fraction of its parents load.
1636  */
1637 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1638 {
1639         unsigned long load;
1640         long cpu = (long)data;
1641
1642         if (!tg->parent) {
1643                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1644         } else {
1645                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1646                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1647                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1648         }
1649
1650         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1651
1652         return 0;
1653 }
1654
1655 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1656 {
1657         s64 elapsed;
1658         u64 now;
1659
1660         if (root_task_group_empty())
1661                 return;
1662
1663         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1664         elapsed = now - sd->last_update;
1665
1666         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1667                 sd->last_update = now;
1668                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1669         }
1670 }
1671
1672 static void update_h_load(long cpu)
1673 {
1674         if (root_task_group_empty())
1675                 return;
1676
1677         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1678 }
1679
1680 #else
1681
1682 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1683 {
1684 }
1685
1686 #endif
1687
1688 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1689
1690 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1691
1692 /*
1693  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1694  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1695  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1696  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1697  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1698  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1699  */
1700 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1701         __releases(this_rq->lock)
1702         __acquires(busiest->lock)
1703         __acquires(this_rq->lock)
1704 {
1705         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1706         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1707
1708         return 1;
1709 }
1710
1711 #else
1712 /*
1713  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1714  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1715  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1716  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1717  * regardless of entry order into the function.
1718  */
1719 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1720         __releases(this_rq->lock)
1721         __acquires(busiest->lock)
1722         __acquires(this_rq->lock)
1723 {
1724         int ret = 0;
1725
1726         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1727                 if (busiest < this_rq) {
1728                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1729                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1730                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1731                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1732                         ret = 1;
1733                 } else
1734                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1735                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1736         }
1737         return ret;
1738 }
1739
1740 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1741
1742 /*
1743  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1744  */
1745 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1746 {
1747         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1748                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1749                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1750                 BUG_ON(1);
1751         }
1752
1753         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1754 }
1755
1756 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1757         __releases(busiest->lock)
1758 {
1759         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1760         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1765  *
1766  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1767  * you need to do so manually before calling.
1768  */
1769 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1770         __acquires(rq1->lock)
1771         __acquires(rq2->lock)
1772 {
1773         BUG_ON(!irqs_disabled());
1774         if (rq1 == rq2) {
1775                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1776                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1777         } else {
1778                 if (rq1 < rq2) {
1779                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1780                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1781                 } else {
1782                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1783                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1784                 }
1785         }
1786 }
1787
1788 /*
1789  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1790  *
1791  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1792  * you need to do so manually after calling.
1793  */
1794 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1795         __releases(rq1->lock)
1796         __releases(rq2->lock)
1797 {
1798         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1799         if (rq1 != rq2)
1800                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1801         else
1802                 __release(rq2->lock);
1803 }
1804
1805 #endif
1806
1807 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1808 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1809 {
1810 #ifdef CONFIG_SMP
1811         cfs_rq->shares = shares;
1812 #endif
1813 }
1814 #endif
1815
1816 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1817 static void update_sysctl(void);
1818 static int get_update_sysctl_factor(void);
1819
1820 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1821 {
1822         set_task_rq(p, cpu);
1823 #ifdef CONFIG_SMP
1824         /*
1825          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1826          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1827          * per-task data have been completed by this moment.
1828          */
1829         smp_wmb();
1830         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1831 #endif
1832 }
1833
1834 static const struct sched_class rt_sched_class;
1835
1836 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1837 #define for_each_class(class) \
1838    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1839
1840 #include "sched_stats.h"
1841
1842 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1843 {
1844         rq->nr_running++;
1845 }
1846
1847 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1848 {
1849         rq->nr_running--;
1850 }
1851
1852 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1853 {
1854         if (task_has_rt_policy(p)) {
1855                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1856                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1857                 return;
1858         }
1859
1860         /*
1861          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1862          */
1863         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1864                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1865                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1870         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1871 }
1872
1873 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1874 {
1875         update_rq_clock(rq);
1876         sched_info_queued(p);
1877         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1878         p->se.on_rq = 1;
1879 }
1880
1881 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1882 {
1883         update_rq_clock(rq);
1884         sched_info_dequeued(p);
1885         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1886         p->se.on_rq = 0;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * activate_task - move a task to the runqueue.
1891  */
1892 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1893 {
1894         if (task_contributes_to_load(p))
1895                 rq->nr_uninterruptible--;
1896
1897         enqueue_task(rq, p, flags);
1898         inc_nr_running(rq);
1899 }
1900
1901 /*
1902  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1903  */
1904 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1905 {
1906         if (task_contributes_to_load(p))
1907                 rq->nr_uninterruptible++;
1908
1909         dequeue_task(rq, p, flags);
1910         dec_nr_running(rq);
1911 }
1912
1913 #include "sched_idletask.c"
1914 #include "sched_fair.c"
1915 #include "sched_rt.c"
1916 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1917 # include "sched_debug.c"
1918 #endif
1919
1920 /*
1921  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1922  */
1923 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1924 {
1925         return p->static_prio;
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1930  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1931  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1932  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1933  * estimator recalculates.
1934  */
1935 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1936 {
1937         int prio;
1938
1939         if (task_has_rt_policy(p))
1940                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1941         else
1942                 prio = __normal_prio(p);
1943         return prio;
1944 }
1945
1946 /*
1947  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1948  * taken into account by the scheduler. This value might
1949  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1950  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1951  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1952  */
1953 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1954 {
1955         p->normal_prio = normal_prio(p);
1956         /*
1957          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1958          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1959          * to the normal priority:
1960          */
1961         if (!rt_prio(p->prio))
1962                 return p->normal_prio;
1963         return p->prio;
1964 }
1965
1966 /**
1967  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1968  * @p: the task in question.
1969  */
1970 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1971 {
1972         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1973 }
1974
1975 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1976                                        const struct sched_class *prev_class,
1977                                        int oldprio, int running)
1978 {
1979         if (prev_class != p->sched_class) {
1980                 if (prev_class->switched_from)
1981                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1982                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1983         } else
1984                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1985 }
1986
1987 #ifdef CONFIG_SMP
1988 /*
1989  * Is this task likely cache-hot:
1990  */
1991 static int
1992 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1993 {
1994         s64 delta;
1995
1996         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1997                 return 0;
1998
1999         /*
2000          * Buddy candidates are cache hot:
2001          */
2002         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2003                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2004                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2005                 return 1;
2006
2007         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2008                 return 1;
2009         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2010                 return 0;
2011
2012         delta = now - p->se.exec_start;
2013
2014         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2015 }
2016
2017 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2018 {
2019 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2020         /*
2021          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2022          * ttwu() will sort out the placement.
2023          */
2024         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2025                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2026 #endif
2027
2028         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2029
2030         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2031                 p->se.nr_migrations++;
2032                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2033         }
2034
2035         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2036 }
2037
2038 struct migration_arg {
2039         struct task_struct *task;
2040         int dest_cpu;
2041 };
2042
2043 static int migration_cpu_stop(void *data);
2044
2045 /*
2046  * The task's runqueue lock must be held.
2047  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2048  */
2049 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2050 {
2051         struct rq *rq = task_rq(p);
2052
2053         /*
2054          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2055          * the next wake-up will properly place the task.
2056          */
2057         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2058 }
2059
2060 /*
2061  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2062  *                              context switch.
2063  *
2064  * @p must not be current.
2065  */
2066 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2067 {
2068         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2069         int running;
2070         struct rq *rq;
2071
2072         nvcsw   = p->nvcsw;
2073         nivcsw  = p->nivcsw;
2074         for (;;) {
2075                 /*
2076                  * The runqueue is assigned before the actual context
2077                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2078                  *
2079                  * We could check initially without the lock but it is
2080                  * very likely that we need to take the lock in every
2081                  * iteration.
2082                  */
2083                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2084                 running = task_running(rq, p);
2085                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2086
2087                 if (likely(!running))
2088                         break;
2089                 /*
2090                  * The switch count is incremented before the actual
2091                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2092                  * sure at least one completed.
2093                  */
2094                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2095                         break;
2096                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2097                         break;
2098
2099                 cpu_relax();
2100         }
2101 }
2102
2103 /*
2104  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2105  *
2106  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2107  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2108  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2109  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2110  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2111  * @p has remained unscheduled the whole time.
2112  *
2113  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2114  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2115  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2116  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2117  * waiting to become inactive.
2118  */
2119 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2120 {
2121         unsigned long flags;
2122         int running, on_rq;
2123         unsigned long ncsw;
2124         struct rq *rq;
2125
2126         for (;;) {
2127                 /*
2128                  * We do the initial early heuristics without holding
2129                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2130                  * the runqueue lock when things look like they will
2131                  * work out!
2132                  */
2133                 rq = task_rq(p);
2134
2135                 /*
2136                  * If the task is actively running on another CPU
2137                  * still, just relax and busy-wait without holding
2138                  * any locks.
2139                  *
2140                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2141                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2142                  * But we don't care, since "task_running()" will
2143                  * return false if the runqueue has changed and p
2144                  * is actually now running somewhere else!
2145                  */
2146                 while (task_running(rq, p)) {
2147                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2148                                 return 0;
2149                         cpu_relax();
2150                 }
2151
2152                 /*
2153                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2154                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2155                  * just go back and repeat.
2156                  */
2157                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2158                 trace_sched_wait_task(p);
2159                 running = task_running(rq, p);
2160                 on_rq = p->se.on_rq;
2161                 ncsw = 0;
2162                 if (!match_state || p->state == match_state)
2163                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2164                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2165
2166                 /*
2167                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2168                  */
2169                 if (unlikely(!ncsw))
2170                         break;
2171
2172                 /*
2173                  * Was it really running after all now that we
2174                  * checked with the proper locks actually held?
2175                  *
2176                  * Oops. Go back and try again..
2177                  */
2178                 if (unlikely(running)) {
2179                         cpu_relax();
2180                         continue;
2181                 }
2182
2183                 /*
2184                  * It's not enough that it's not actively running,
2185                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2186                  * preempted!
2187                  *
2188                  * So if it was still runnable (but just not actively
2189                  * running right now), it's preempted, and we should
2190                  * yield - it could be a while.
2191                  */
2192                 if (unlikely(on_rq)) {
2193                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2194                         continue;
2195                 }
2196
2197                 /*
2198                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2199                  * runnable, which means that it will never become
2200                  * running in the future either. We're all done!
2201                  */
2202                 break;
2203         }
2204
2205         return ncsw;
2206 }
2207
2208 /***
2209  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2210  * @p: the to-be-kicked thread
2211  *
2212  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2213  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2214  *
2215  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2216  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2217  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2218  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2219  * achieved as well.
2220  */
2221 void kick_process(struct task_struct *p)
2222 {
2223         int cpu;
2224
2225         preempt_disable();
2226         cpu = task_cpu(p);
2227         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2228                 smp_send_reschedule(cpu);
2229         preempt_enable();
2230 }
2231 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2232 #endif /* CONFIG_SMP */
2233
2234 /**
2235  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2236  * @p:          the task to evaluate
2237  * @func:       the function to be called
2238  * @info:       the function call argument
2239  *
2240  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2241  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2242  */
2243 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2244                               void (*func) (void *info), void *info)
2245 {
2246         int cpu;
2247
2248         preempt_disable();
2249         cpu = task_cpu(p);
2250         if (task_curr(p))
2251                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2252         preempt_enable();
2253 }
2254
2255 #ifdef CONFIG_SMP
2256 /*
2257  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2258  */
2259 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2260 {
2261         int dest_cpu;
2262         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2263
2264         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2265         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2266                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2267                         return dest_cpu;
2268
2269         /* Any allowed, online CPU? */
2270         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2271         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2272                 return dest_cpu;
2273
2274         /* No more Mr. Nice Guy. */
2275         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2276                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2277                 /*
2278                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2279                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2280                  * leave kernel.
2281                  */
2282                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2283                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2284                                "longer affine to cpu%d\n",
2285                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2286                 }
2287         }
2288
2289         return dest_cpu;
2290 }
2291
2292 /*
2293  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2294  */
2295 static inline
2296 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2297 {
2298         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2299
2300         /*
2301          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2302          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2303          * cpu.
2304          *
2305          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2306          *
2307          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2308          *   not worry about this generic constraint ]
2309          */
2310         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2311                      !cpu_online(cpu)))
2312                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2313
2314         return cpu;
2315 }
2316
2317 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2318 {
2319         s64 diff = sample - *avg;
2320         *avg += diff >> 3;
2321 }
2322 #endif
2323
2324 /***
2325  * try_to_wake_up - wake up a thread
2326  * @p: the to-be-woken-up thread
2327  * @state: the mask of task states that can be woken
2328  * @sync: do a synchronous wakeup?
2329  *
2330  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2331  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2332  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2333  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2334  * runnable without the overhead of this.
2335  *
2336  * returns failure only if the task is already active.
2337  */
2338 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2339                           int wake_flags)
2340 {
2341         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2342         unsigned long flags;
2343         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2344         struct rq *rq;
2345
2346         this_cpu = get_cpu();
2347
2348         smp_wmb();
2349         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2350         if (!(p->state & state))
2351                 goto out;
2352
2353         if (p->se.on_rq)
2354                 goto out_running;
2355
2356         cpu = task_cpu(p);
2357         orig_cpu = cpu;
2358
2359 #ifdef CONFIG_SMP
2360         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2361                 goto out_activate;
2362
2363         /*
2364          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2365          * we put the task in TASK_WAKING state.
2366          *
2367          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2368          */
2369         if (task_contributes_to_load(p)) {
2370                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2371                         rq->nr_uninterruptible--;
2372                 else
2373                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2374         }
2375         p->state = TASK_WAKING;
2376
2377         if (p->sched_class->task_waking) {
2378                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2379                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2380         }
2381
2382         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2383         if (cpu != orig_cpu)
2384                 set_task_cpu(p, cpu);
2385         __task_rq_unlock(rq);
2386
2387         rq = cpu_rq(cpu);
2388         raw_spin_lock(&rq->lock);
2389
2390         /*
2391          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2392          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2393          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2394          * cpu we just moved it to.
2395          */
2396         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2397         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2398
2399 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2400         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2401         if (cpu == this_cpu)
2402                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2403         else {
2404                 struct sched_domain *sd;
2405                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2406                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2407                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2408                                 break;
2409                         }
2410                 }
2411         }
2412 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2413
2414 out_activate:
2415 #endif /* CONFIG_SMP */
2416         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2417         if (wake_flags & WF_SYNC)
2418                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2419         if (orig_cpu != cpu)
2420                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2421         if (cpu == this_cpu)
2422                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2423         else
2424                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2425         activate_task(rq, p, en_flags);
2426         success = 1;
2427
2428 out_running:
2429         trace_sched_wakeup(p, success);
2430         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2431
2432         p->state = TASK_RUNNING;
2433 #ifdef CONFIG_SMP
2434         if (p->sched_class->task_woken)
2435                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2436
2437         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2438                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2439                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2440
2441                 if (delta > max)
2442                         rq->avg_idle = max;
2443                 else
2444                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2445                 rq->idle_stamp = 0;
2446         }
2447 #endif
2448 out:
2449         task_rq_unlock(rq, &flags);
2450         put_cpu();
2451
2452         return success;
2453 }
2454
2455 /**
2456  * wake_up_process - Wake up a specific process
2457  * @p: The process to be woken up.
2458  *
2459  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2460  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2461  * running.
2462  *
2463  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2464  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2465  */
2466 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2467 {
2468         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2469 }
2470 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2471
2472 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2473 {
2474         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2479  * p is forked by current.
2480  *
2481  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2482  */
2483 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2484 {
2485         p->se.exec_start                = 0;
2486         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2487         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2488         p->se.nr_migrations             = 0;
2489
2490 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2491         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2492 #endif
2493
2494         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2495         p->se.on_rq = 0;
2496         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2497
2498 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2499         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2500 #endif
2501 }
2502
2503 /*
2504  * fork()/clone()-time setup:
2505  */
2506 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2507 {
2508         int cpu = get_cpu();
2509
2510         __sched_fork(p);
2511         /*
2512          * We mark the process as running here. This guarantees that
2513          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2514          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2515          */
2516         p->state = TASK_RUNNING;
2517
2518         /*
2519          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2520          */
2521         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2522                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2523                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2524                         p->normal_prio = p->static_prio;
2525                 }
2526
2527                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2528                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2529                         p->normal_prio = p->static_prio;
2530                         set_load_weight(p);
2531                 }
2532
2533                 /*
2534                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2535                  * fulfilled its duty:
2536                  */
2537                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2538         }
2539
2540         /*
2541          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2542          */
2543         p->prio = current->normal_prio;
2544
2545         if (!rt_prio(p->prio))
2546                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2547
2548         if (p->sched_class->task_fork)
2549                 p->sched_class->task_fork(p);
2550
2551         set_task_cpu(p, cpu);
2552
2553 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2554         if (likely(sched_info_on()))
2555                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2556 #endif
2557 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2558         p->oncpu = 0;
2559 #endif
2560 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2561         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2562         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2563 #endif
2564         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2565
2566         put_cpu();
2567 }
2568
2569 /*
2570  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2571  *
2572  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2573  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2574  * on the runqueue and wakes it.
2575  */
2576 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2577 {
2578         unsigned long flags;
2579         struct rq *rq;
2580         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2581
2582 #ifdef CONFIG_SMP
2583         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2584         p->state = TASK_WAKING;
2585
2586         /*
2587          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2588          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2589          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2590          *
2591          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2592          * without people poking at ->cpus_allowed.
2593          */
2594         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2595         set_task_cpu(p, cpu);
2596
2597         p->state = TASK_RUNNING;
2598         task_rq_unlock(rq, &flags);
2599 #endif
2600
2601         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2602         activate_task(rq, p, 0);
2603         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2604         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2605 #ifdef CONFIG_SMP
2606         if (p->sched_class->task_woken)
2607                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2608 #endif
2609         task_rq_unlock(rq, &flags);
2610         put_cpu();
2611 }
2612
2613 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2614
2615 /**
2616  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2617  * @notifier: notifier struct to register
2618  */
2619 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2620 {
2621         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2622 }
2623 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2624
2625 /**
2626  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2627  * @notifier: notifier struct to unregister
2628  *
2629  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2630  */
2631 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2632 {
2633         hlist_del(&notifier->link);
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2636
2637 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2638 {
2639         struct preempt_notifier *notifier;
2640         struct hlist_node *node;
2641
2642         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2643                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2644 }
2645
2646 static void
2647 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2648                                  struct task_struct *next)
2649 {
2650         struct preempt_notifier *notifier;
2651         struct hlist_node *node;
2652
2653         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2654                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2655 }
2656
2657 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2658
2659 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2660 {
2661 }
2662
2663 static void
2664 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2665                                  struct task_struct *next)
2666 {
2667 }
2668
2669 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2670
2671 /**
2672  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2673  * @rq: the runqueue preparing to switch
2674  * @prev: the current task that is being switched out
2675  * @next: the task we are going to switch to.
2676  *
2677  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2678  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2679  * switch.
2680  *
2681  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2682  * hooks.
2683  */
2684 static inline void
2685 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2686                     struct task_struct *next)
2687 {
2688         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2689         prepare_lock_switch(rq, next);
2690         prepare_arch_switch(next);
2691 }
2692
2693 /**
2694  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2695  * @rq: runqueue associated with task-switch
2696  * @prev: the thread we just switched away from.
2697  *
2698  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2699  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2700  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2701  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2702  *
2703  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2704  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2705  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2706  * details.)
2707  */
2708 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2709         __releases(rq->lock)
2710 {
2711         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2712         long prev_state;
2713
2714         rq->prev_mm = NULL;
2715
2716         /*
2717          * A task struct has one reference for the use as "current".
2718          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2719          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2720          * the scheduled task must drop that reference.
2721          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2722          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2723          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2724          * be dropped twice.
2725          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2726          */
2727         prev_state = prev->state;
2728         finish_arch_switch(prev);
2729 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2730         local_irq_disable();
2731 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2732         perf_event_task_sched_in(current);
2733 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2734         local_irq_enable();
2735 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2736         finish_lock_switch(rq, prev);
2737
2738         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2739         if (mm)
2740                 mmdrop(mm);
2741         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2742                 /*
2743                  * Remove function-return probe instances associated with this
2744                  * task and put them back on the free list.
2745                  */
2746                 kprobe_flush_task(prev);
2747                 put_task_struct(prev);
2748         }
2749 }
2750
2751 #ifdef CONFIG_SMP
2752
2753 /* assumes rq->lock is held */
2754 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2755 {
2756         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2757                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2758 }
2759
2760 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2761 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2762 {
2763         if (rq->post_schedule) {
2764                 unsigned long flags;
2765
2766                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2767                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2768                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2769                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2770
2771                 rq->post_schedule = 0;
2772         }
2773 }
2774
2775 #else
2776
2777 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2778 {
2779 }
2780
2781 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2782 {
2783 }
2784
2785 #endif
2786
2787 /**
2788  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2789  * @prev: the thread we just switched away from.
2790  */
2791 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2792         __releases(rq->lock)
2793 {
2794         struct rq *rq = this_rq();
2795
2796         finish_task_switch(rq, prev);
2797
2798         /*
2799          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2800          * task_switch?
2801          */
2802         post_schedule(rq);
2803
2804 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2805         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2806         preempt_enable();
2807 #endif
2808         if (current->set_child_tid)
2809                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2810 }
2811
2812 /*
2813  * context_switch - switch to the new MM and the new
2814  * thread's register state.
2815  */
2816 static inline void
2817 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2818                struct task_struct *next)
2819 {
2820         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2821
2822         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2823         trace_sched_switch(prev, next);
2824         mm = next->mm;
2825         oldmm = prev->active_mm;
2826         /*
2827          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2828          * combine the page table reload and the switch backend into
2829          * one hypercall.
2830          */
2831         arch_start_context_switch(prev);
2832
2833         if (likely(!mm)) {
2834                 next->active_mm = oldmm;
2835                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2836                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2837         } else
2838                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2839
2840         if (likely(!prev->mm)) {
2841                 prev->active_mm = NULL;
2842                 rq->prev_mm = oldmm;
2843         }
2844         /*
2845          * Since the runqueue lock will be released by the next
2846          * task (which is an invalid locking op but in the case
2847          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2848          * do an early lockdep release here:
2849          */
2850 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2851         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2852 #endif
2853
2854         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2855         switch_to(prev, next, prev);
2856
2857         barrier();
2858         /*
2859          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2860          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2861          * frame will be invalid.
2862          */
2863         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2868  *
2869  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2870  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2871  * number of context switches performed since bootup.
2872  */
2873 unsigned long nr_running(void)
2874 {
2875         unsigned long i, sum = 0;
2876
2877         for_each_online_cpu(i)
2878                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2879
2880         return sum;
2881 }
2882
2883 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2884 {
2885         unsigned long i, sum = 0;
2886
2887         for_each_possible_cpu(i)
2888                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2889
2890         /*
2891          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2892          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2893          */
2894         if (unlikely((long)sum < 0))
2895                 sum = 0;
2896
2897         return sum;
2898 }
2899
2900 unsigned long long nr_context_switches(void)
2901 {
2902         int i;
2903         unsigned long long sum = 0;
2904
2905         for_each_possible_cpu(i)
2906                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2907
2908         return sum;
2909 }
2910
2911 unsigned long nr_iowait(void)
2912 {
2913         unsigned long i, sum = 0;
2914
2915         for_each_possible_cpu(i)
2916                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2917
2918         return sum;
2919 }
2920
2921 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2922 {
2923         struct rq *this = this_rq();
2924         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2925 }
2926
2927 unsigned long this_cpu_load(void)
2928 {
2929         struct rq *this = this_rq();
2930         return this->cpu_load[0];
2931 }
2932
2933
2934 /* Variables and functions for calc_load */
2935 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2936 static unsigned long calc_load_update;
2937 unsigned long avenrun[3];
2938 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2939
2940 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2941 {
2942         long nr_active, delta = 0;
2943
2944         nr_active = this_rq->nr_running;
2945         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2946
2947         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2948                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2949                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2950         }
2951
2952         return delta;
2953 }
2954
2955 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2956 /*
2957  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2958  *
2959  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2960  */
2961 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2962
2963 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2964 {
2965         long delta;
2966
2967         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2968         if (delta)
2969                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2970 }
2971
2972 static long calc_load_fold_idle(void)
2973 {
2974         long delta = 0;
2975
2976         /*
2977          * Its got a race, we don't care...
2978          */
2979         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2980                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2981
2982         return delta;
2983 }
2984 #else
2985 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2986 {
2987 }
2988
2989 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2990 {
2991         return 0;
2992 }
2993 #endif
2994
2995 /**
2996  * get_avenrun - get the load average array
2997  * @loads:      pointer to dest load array
2998  * @offset:     offset to add
2999  * @shift:      shift count to shift the result left
3000  *
3001  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3002  */
3003 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3004 {
3005         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3006         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3007         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3008 }
3009
3010 static unsigned long
3011 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3012 {
3013         load *= exp;
3014         load += active * (FIXED_1 - exp);
3015         return load >> FSHIFT;
3016 }
3017
3018 /*
3019  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3020  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3021  */
3022 void calc_global_load(void)
3023 {
3024         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3025         long active;
3026
3027         if (time_before(jiffies, upd))
3028                 return;
3029
3030         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3031         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3032
3033         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3034         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3035         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3036
3037         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3038 }
3039
3040 /*
3041  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3042  * active count.
3043  */
3044 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3045 {
3046         long delta;
3047
3048         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3049                 return;
3050
3051         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3052         delta += calc_load_fold_idle();
3053         if (delta)
3054                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3055
3056         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3057 }
3058
3059 /*
3060  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3061  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3062  */
3063 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3064 {
3065         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3066         int i, scale;
3067
3068         this_rq->nr_load_updates++;
3069
3070         /* Update our load: */
3071         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3072                 unsigned long old_load, new_load;
3073
3074                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3075
3076                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3077                 new_load = this_load;
3078                 /*
3079                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3080                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3081                  * example.
3082                  */
3083                 if (new_load > old_load)
3084                         new_load += scale-1;
3085                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3086         }
3087
3088         calc_load_account_active(this_rq);
3089 }
3090
3091 #ifdef CONFIG_SMP
3092
3093 /*
3094  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3095  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3096  */
3097 void sched_exec(void)
3098 {
3099         struct task_struct *p = current;
3100         unsigned long flags;
3101         struct rq *rq;
3102         int dest_cpu;
3103
3104         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3105         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3106         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3107                 goto unlock;
3108
3109         /*
3110          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3111          */
3112         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3113             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3114                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3115
3116                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3117                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3118                 return;
3119         }
3120 unlock:
3121         task_rq_unlock(rq, &flags);
3122 }
3123
3124 #endif
3125
3126 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3127
3128 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3129
3130 /*
3131  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3132  * @p in case that task is currently running.
3133  *
3134  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3135  */
3136 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3137 {
3138         u64 ns = 0;
3139
3140         if (task_current(rq, p)) {
3141                 update_rq_clock(rq);
3142                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3143                 if ((s64)ns < 0)
3144                         ns = 0;
3145         }
3146
3147         return ns;
3148 }
3149
3150 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3151 {
3152         unsigned long flags;
3153         struct rq *rq;
3154         u64 ns = 0;
3155
3156         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3157         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3158         task_rq_unlock(rq, &flags);
3159
3160         return ns;
3161 }
3162
3163 /*
3164  * Return accounted runtime for the task.
3165  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3166  * pending runtime that have not been accounted yet.
3167  */
3168 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3169 {
3170         unsigned long flags;
3171         struct rq *rq;
3172         u64 ns = 0;
3173
3174         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3175         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3176         task_rq_unlock(rq, &flags);
3177
3178         return ns;
3179 }
3180
3181 /*
3182  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3183  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3184  * pending runtime that have not been accounted yet.
3185  *
3186  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3187  * so the return value not includes other pending runtime that other
3188  * running tasks might have.
3189  */
3190 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3191 {
3192         struct task_cputime totals;
3193         unsigned long flags;
3194         struct rq *rq;
3195         u64 ns;
3196
3197         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3198         thread_group_cputime(p, &totals);
3199         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3200         task_rq_unlock(rq, &flags);
3201
3202         return ns;
3203 }
3204
3205 /*
3206  * Account user cpu time to a process.
3207  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3208  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3209  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3210  */
3211 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3212                        cputime_t cputime_scaled)
3213 {
3214         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3215         cputime64_t tmp;
3216
3217         /* Add user time to process. */
3218         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3219         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3220         account_group_user_time(p, cputime);
3221
3222         /* Add user time to cpustat. */
3223         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3224         if (TASK_NICE(p) > 0)
3225                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3226         else
3227                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3228
3229         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3230         /* Account for user time used */
3231         acct_update_integrals(p);
3232 }
3233
3234 /*
3235  * Account guest cpu time to a process.
3236  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3237  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3238  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3239  */
3240 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3241                                cputime_t cputime_scaled)
3242 {
3243         cputime64_t tmp;
3244         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3245
3246         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3247
3248         /* Add guest time to process. */
3249         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3250         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3251         account_group_user_time(p, cputime);
3252         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3253
3254         /* Add guest time to cpustat. */
3255         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3256                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3257                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3258         } else {
3259                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3260                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3261         }
3262 }
3263
3264 /*
3265  * Account system cpu time to a process.
3266  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3267  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3268  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3269  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3270  */
3271 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3272                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3273 {
3274         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3275         cputime64_t tmp;
3276
3277         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3278                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3279                 return;
3280         }
3281
3282         /* Add system time to process. */
3283         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3284         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3285         account_group_system_time(p, cputime);
3286
3287         /* Add system time to cpustat. */
3288         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3289         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3290                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3291         else if (softirq_count())
3292                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3293         else
3294                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3295
3296         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3297
3298         /* Account for system time used */
3299         acct_update_integrals(p);
3300 }
3301
3302 /*
3303  * Account for involuntary wait time.
3304  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3305  */
3306 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3307 {
3308         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3309         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3310
3311         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3312 }
3313
3314 /*
3315  * Account for idle time.
3316  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3317  */
3318 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3319 {
3320         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3321         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3322         struct rq *rq = this_rq();
3323
3324         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3325                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3326         else
3327                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3328 }
3329
3330 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3331
3332 /*
3333  * Account a single tick of cpu time.
3334  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3335  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3336  */
3337 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3338 {
3339         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3340         struct rq *rq = this_rq();
3341
3342         if (user_tick)
3343                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3344         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3345                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3346                                     one_jiffy_scaled);
3347         else
3348                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3349 }
3350
3351 /*
3352  * Account multiple ticks of steal time.
3353  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3354  * @ticks: number of stolen ticks
3355  */
3356 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3357 {
3358         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3359 }
3360
3361 /*
3362  * Account multiple ticks of idle time.
3363  * @ticks: number of stolen ticks
3364  */
3365 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3366 {
3367         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3368 }
3369
3370 #endif
3371
3372 /*
3373  * Use precise platform statistics if available:
3374  */
3375 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3376 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3377 {
3378         *ut = p->utime;
3379         *st = p->stime;
3380 }
3381
3382 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3383 {
3384         struct task_cputime cputime;
3385
3386         thread_group_cputime(p, &cputime);
3387
3388         *ut = cputime.utime;
3389         *st = cputime.stime;
3390 }
3391 #else
3392
3393 #ifndef nsecs_to_cputime
3394 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3395 #endif
3396
3397 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3398 {
3399         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3400
3401         /*
3402          * Use CFS's precise accounting:
3403          */
3404         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3405
3406         if (total) {
3407                 u64 temp;
3408
3409                 temp = (u64)(rtime * utime);
3410                 do_div(temp, total);
3411                 utime = (cputime_t)temp;
3412         } else
3413                 utime = rtime;
3414
3415         /*
3416          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3417          */
3418         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3419         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3420
3421         *ut = p->prev_utime;
3422         *st = p->prev_stime;
3423 }
3424
3425 /*
3426  * Must be called with siglock held.
3427  */
3428 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3429 {
3430         struct signal_struct *sig = p->signal;
3431         struct task_cputime cputime;
3432         cputime_t rtime, utime, total;
3433
3434         thread_group_cputime(p, &cputime);
3435
3436         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3437         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3438
3439         if (total) {
3440                 u64 temp;
3441
3442                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3443                 do_div(temp, total);
3444                 utime = (cputime_t)temp;
3445         } else
3446                 utime = rtime;
3447
3448         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3449         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3450                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3451
3452         *ut = sig->prev_utime;
3453         *st = sig->prev_stime;
3454 }
3455 #endif
3456
3457 /*
3458  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3459  * We call it with interrupts disabled.
3460  *
3461  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3462  * timeslices.
3463  */
3464 void scheduler_tick(void)
3465 {
3466         int cpu = smp_processor_id();
3467         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3468         struct task_struct *curr = rq->curr;
3469
3470         sched_clock_tick();
3471
3472         raw_spin_lock(&rq->lock);
3473         update_rq_clock(rq);
3474         update_cpu_load(rq);
3475         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3476         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3477
3478         perf_event_task_tick(curr);
3479
3480 #ifdef CONFIG_SMP
3481         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3482         trigger_load_balance(rq, cpu);
3483 #endif
3484 }
3485
3486 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3487 {
3488         if (in_lock_functions(addr)) {
3489                 addr = CALLER_ADDR2;
3490                 if (in_lock_functions(addr))
3491                         addr = CALLER_ADDR3;
3492         }
3493         return addr;
3494 }
3495
3496 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3497                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3498
3499 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3500 {
3501 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3502         /*
3503          * Underflow?
3504          */
3505         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3506                 return;
3507 #endif
3508         preempt_count() += val;
3509 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3510         /*
3511          * Spinlock count overflowing soon?
3512          */
3513         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3514                                 PREEMPT_MASK - 10);
3515 #endif
3516         if (preempt_count() == val)
3517                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3518 }
3519 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3520
3521 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3522 {
3523 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3524         /*
3525          * Underflow?
3526          */
3527         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3528                 return;
3529         /*
3530          * Is the spinlock portion underflowing?
3531          */
3532         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3533                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3534                 return;
3535 #endif
3536
3537         if (preempt_count() == val)
3538                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3539         preempt_count() -= val;
3540 }
3541 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3542
3543 #endif
3544
3545 /*
3546  * Print scheduling while atomic bug:
3547  */
3548 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3549 {
3550         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3551
3552         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3553                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3554
3555         debug_show_held_locks(prev);
3556         print_modules();
3557         if (irqs_disabled())
3558                 print_irqtrace_events(prev);
3559
3560         if (regs)
3561                 show_regs(regs);
3562         else
3563                 dump_stack();
3564 }
3565
3566 /*
3567  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3568  */
3569 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3570 {
3571         /*
3572          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3573          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3574          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3575          */
3576         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3577                 __schedule_bug(prev);
3578
3579         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3580
3581         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3582 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3583         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3584                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3585                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3586         }
3587 #endif
3588 }
3589
3590 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3591 {
3592         if (prev->se.on_rq)
3593                 update_rq_clock(rq);
3594         rq->skip_clock_update = 0;
3595         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3596 }
3597
3598 /*
3599  * Pick up the highest-prio task:
3600  */
3601 static inline struct task_struct *
3602 pick_next_task(struct rq *rq)
3603 {
3604         const struct sched_class *class;
3605         struct task_struct *p;
3606
3607         /*
3608          * Optimization: we know that if all tasks are in
3609          * the fair class we can call that function directly:
3610          */
3611         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3612                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3613                 if (likely(p))
3614                         return p;
3615         }
3616
3617         class = sched_class_highest;
3618         for ( ; ; ) {
3619                 p = class->pick_next_task(rq);
3620                 if (p)
3621                         return p;
3622                 /*
3623                  * Will never be NULL as the idle class always
3624                  * returns a non-NULL p:
3625                  */
3626                 class = class->next;
3627         }
3628 }
3629
3630 /*
3631  * schedule() is the main scheduler function.
3632  */
3633 asmlinkage void __sched schedule(void)
3634 {
3635         struct task_struct *prev, *next;
3636         unsigned long *switch_count;
3637         struct rq *rq;
3638         int cpu;
3639
3640 need_resched:
3641         preempt_disable();
3642         cpu = smp_processor_id();
3643         rq = cpu_rq(cpu);
3644         rcu_sched_qs(cpu);
3645         prev = rq->curr;
3646         switch_count = &prev->nivcsw;
3647
3648         release_kernel_lock(prev);
3649 need_resched_nonpreemptible:
3650
3651         schedule_debug(prev);
3652
3653         if (sched_feat(HRTICK))
3654                 hrtick_clear(rq);
3655
3656         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3657         clear_tsk_need_resched(prev);
3658
3659         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3660                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3661                         prev->state = TASK_RUNNING;
3662                 else
3663                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3664                 switch_count = &prev->nvcsw;
3665         }
3666
3667         pre_schedule(rq, prev);
3668
3669         if (unlikely(!rq->nr_running))
3670                 idle_balance(cpu, rq);
3671
3672         put_prev_task(rq, prev);
3673         next = pick_next_task(rq);
3674
3675         if (likely(prev != next)) {
3676                 sched_info_switch(prev, next);
3677                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3678
3679                 rq->nr_switches++;
3680                 rq->curr = next;
3681                 ++*switch_count;
3682
3683                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3684                 /*
3685                  * the context switch might have flipped the stack from under
3686                  * us, hence refresh the local variables.
3687                  */
3688                 cpu = smp_processor_id();
3689                 rq = cpu_rq(cpu);
3690         } else
3691                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3692
3693         post_schedule(rq);
3694
3695         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3696                 prev = rq->curr;
3697                 switch_count = &prev->nivcsw;
3698                 goto need_resched_nonpreemptible;
3699         }
3700
3701         preempt_enable_no_resched();
3702         if (need_resched())
3703                 goto need_resched;
3704 }
3705 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3706
3707 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3708 /*
3709  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3710  * access and not reliable.
3711  */
3712 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3713 {
3714         unsigned int cpu;
3715         struct rq *rq;
3716
3717         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3718                 return 0;
3719
3720 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3721         /*
3722          * Need to access the cpu field knowing that
3723          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3724          * the mutex owner just released it and exited.
3725          */
3726         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3727                 goto out;
3728 #else
3729         cpu = owner->cpu;
3730 #endif
3731
3732         /*
3733          * Even if the access succeeded (likely case),
3734          * the cpu field may no longer be valid.
3735          */
3736         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3737                 goto out;
3738
3739         /*
3740          * We need to validate that we can do a
3741          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3742          */
3743         if (!cpu_online(cpu))
3744                 goto out;
3745
3746         rq = cpu_rq(cpu);
3747
3748         for (;;) {
3749                 /*
3750                  * Owner changed, break to re-assess state.
3751                  */
3752                 if (lock->owner != owner)
3753                         break;
3754
3755                 /*
3756                  * Is that owner really running on that cpu?
3757                  */
3758                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3759                         return 0;
3760
3761                 cpu_relax();
3762         }
3763 out:
3764         return 1;
3765 }
3766 #endif
3767
3768 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3769 /*
3770  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3771  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3772  * occur there and call schedule directly.
3773  */
3774 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3775 {
3776         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3777
3778         /*
3779          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3780          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3781          */
3782         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3783                 return;
3784
3785         do {
3786                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3787                 schedule();
3788                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3789
3790                 /*
3791                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3792                  * between schedule and now.
3793                  */
3794                 barrier();
3795         } while (need_resched());
3796 }
3797 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3798
3799 /*
3800  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3801  * off of irq context.
3802  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3803  * protect us against recursive calling from irq.
3804  */
3805 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3806 {
3807         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3808
3809         /* Catch callers which need to be fixed */
3810         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3811
3812         do {
3813                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3814                 local_irq_enable();
3815                 schedule();
3816                 local_irq_disable();
3817                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3818
3819                 /*
3820                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3821                  * between schedule and now.
3822                  */
3823                 barrier();
3824         } while (need_resched());
3825 }
3826
3827 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3828
3829 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3830                           void *key)
3831 {
3832         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3833 }
3834 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3835
3836 /*
3837  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3838  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3839  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3840  *
3841  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3842  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3843  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3844  */
3845 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3846                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3847 {
3848         wait_queue_t *curr, *next;
3849
3850         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3851                 unsigned flags = curr->flags;
3852
3853                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3854                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3855                         break;
3856         }
3857 }
3858
3859 /**
3860  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3861  * @q: the waitqueue
3862  * @mode: which threads
3863  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3864  * @key: is directly passed to the wakeup function
3865  *
3866  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3867  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3868  */
3869 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3870                         int nr_exclusive, void *key)
3871 {
3872         unsigned long flags;
3873
3874         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3875         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3876         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3877 }
3878 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3879
3880 /*
3881  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3882  */
3883 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3884 {
3885         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3886 }
3887
3888 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3889 {
3890         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3891 }
3892
3893 /**
3894  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3895  * @q: the waitqueue
3896  * @mode: which threads
3897  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3898  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3899  *
3900  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3901  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3902  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3903  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3904  *
3905  * On UP it can prevent extra preemption.
3906  *
3907  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3908  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3909  */
3910 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3911                         int nr_exclusive, void *key)
3912 {
3913         unsigned long flags;
3914         int wake_flags = WF_SYNC;
3915
3916         if (unlikely(!q))
3917                 return;
3918
3919         if (unlikely(!nr_exclusive))
3920                 wake_flags = 0;
3921
3922         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3923         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3924         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3925 }
3926 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3927
3928 /*
3929  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3930  */
3931 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3932 {
3933         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3934 }
3935 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3936
3937 /**
3938  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3939  * @x:  holds the state of this particular completion
3940  *
3941  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3942  * awakened in the same order in which they were queued.
3943  *
3944  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3945  *
3946  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3947  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3948  */
3949 void complete(struct completion *x)
3950 {
3951         unsigned long flags;
3952
3953         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3954         x->done++;
3955         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3956         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3957 }
3958 EXPORT_SYMBOL(complete);
3959
3960 /**
3961  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3962  * @x:  holds the state of this particular completion
3963  *
3964  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3965  *
3966  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3967  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3968  */
3969 void complete_all(struct completion *x)
3970 {
3971         unsigned long flags;
3972
3973         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3974         x->done += UINT_MAX/2;
3975         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3976         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3977 }
3978 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3979
3980 static inline long __sched
3981 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3982 {
3983         if (!x->done) {
3984                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3985
3986                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3987                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3988                 do {
3989                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3990                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3991                                 break;
3992                         }
3993                         __set_current_state(state);
3994                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3995                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3996                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3997                 } while (!x->done && timeout);
3998                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3999                 if (!x->done)
4000                         return timeout;
4001         }
4002         x->done--;
4003         return timeout ?: 1;
4004 }
4005
4006 static long __sched
4007 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4008 {
4009         might_sleep();
4010
4011         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4012         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4013         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4014         return timeout;
4015 }
4016
4017 /**
4018  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4019  * @x:  holds the state of this particular completion
4020  *
4021  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4022  * interruptible and there is no timeout.
4023  *
4024  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4025  * and interrupt capability. Also see complete().
4026  */
4027 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4028 {
4029         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4030 }
4031 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4032
4033 /**
4034  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4035  * @x:  holds the state of this particular completion
4036  * @timeout:  timeout value in jiffies
4037  *
4038  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4039  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4040  * interruptible.
4041  */
4042 unsigned long __sched
4043 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4044 {
4045         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4046 }
4047 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4048
4049 /**
4050  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4051  * @x:  holds the state of this particular completion
4052  *
4053  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4054  * interruptible.
4055  */
4056 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4057 {
4058         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4059         if (t == -ERESTARTSYS)
4060                 return t;
4061         return 0;
4062 }
4063 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4064
4065 /**
4066  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4067  * @x:  holds the state of this particular completion
4068  * @timeout:  timeout value in jiffies
4069  *
4070  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4071  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4072  */
4073 unsigned long __sched
4074 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4075                                           unsigned long timeout)
4076 {
4077         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4078 }
4079 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4080
4081 /**
4082  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4083  * @x:  holds the state of this particular completion
4084  *
4085  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4086  * interrupted by a kill signal.
4087  */
4088 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4089 {
4090         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4091         if (t == -ERESTARTSYS)
4092                 return t;
4093         return 0;
4094 }
4095 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4096
4097 /**
4098  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4099  *      @x:     completion structure
4100  *
4101  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4102  *               1 if a decrement succeeded.
4103  *
4104  *      If a completion is being used as a counting completion,
4105  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4106  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4107  *      is protecting is not available.
4108  */
4109 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4110 {
4111         unsigned long flags;
4112         int ret = 1;
4113
4114         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4115         if (!x->done)
4116                 ret = 0;
4117         else
4118                 x->done--;
4119         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4120         return ret;
4121 }
4122 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4123
4124 /**
4125  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4126  *      @x:     completion structure
4127  *
4128  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4129  *               1 if there are no waiters.
4130  *
4131  */
4132 bool completion_done(struct completion *x)
4133 {
4134         unsigned long flags;
4135         int ret = 1;
4136
4137         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4138         if (!x->done)
4139                 ret = 0;
4140         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4141         return ret;
4142 }
4143 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4144
4145 static long __sched
4146 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4147 {
4148         unsigned long flags;
4149         wait_queue_t wait;
4150
4151         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4152
4153         __set_current_state(state);
4154
4155         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4156         __add_wait_queue(q, &wait);
4157         spin_unlock(&q->lock);
4158         timeout = schedule_timeout(timeout);
4159         spin_lock_irq(&q->lock);
4160         __remove_wait_queue(q, &wait);
4161         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4162
4163         return timeout;
4164 }
4165
4166 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4167 {
4168         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4169 }
4170 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4171
4172 long __sched
4173 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4174 {
4175         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4176 }
4177 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4178
4179 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4180 {
4181         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4182 }
4183 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4184
4185 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4186 {
4187         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4188 }
4189 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4190
4191 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4192
4193 /*
4194  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4195  * @p: task
4196  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4197  *
4198  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4199  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4200  *
4201  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4202  */
4203 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4204 {
4205         unsigned long flags;
4206         int oldprio, on_rq, running;
4207         struct rq *rq;
4208         const struct sched_class *prev_class;
4209
4210         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4211
4212         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4213
4214         oldprio = p->prio;
4215         prev_class = p->sched_class;
4216         on_rq = p->se.on_rq;
4217         running = task_current(rq, p);
4218         if (on_rq)
4219                 dequeue_task(rq, p, 0);
4220         if (running)
4221                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4222
4223         if (rt_prio(prio))
4224                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4225         else
4226                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4227
4228         p->prio = prio;
4229
4230         if (running)
4231                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4232         if (on_rq) {
4233                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4234
4235                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4236         }
4237         task_rq_unlock(rq, &flags);
4238 }
4239
4240 #endif
4241
4242 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4243 {
4244         int old_prio, delta, on_rq;
4245         unsigned long flags;
4246         struct rq *rq;
4247
4248         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4249                 return;
4250         /*
4251          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4252          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4253          */
4254         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4255         /*
4256          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4257          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4258          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4259          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4260          */
4261         if (task_has_rt_policy(p)) {
4262                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4263                 goto out_unlock;
4264         }
4265         on_rq = p->se.on_rq;
4266         if (on_rq)
4267                 dequeue_task(rq, p, 0);
4268
4269         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4270         set_load_weight(p);
4271         old_prio = p->prio;
4272         p->prio = effective_prio(p);
4273         delta = p->prio - old_prio;
4274
4275         if (on_rq) {
4276                 enqueue_task(rq, p, 0);
4277                 /*
4278                  * If the task increased its priority or is running and
4279                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4280                  */
4281                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4282                         resched_task(rq->curr);
4283         }
4284 out_unlock:
4285         task_rq_unlock(rq, &flags);
4286 }
4287 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4288
4289 /*
4290  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4291  * @p: task
4292  * @nice: nice value
4293  */
4294 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4295 {
4296         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4297         int nice_rlim = 20 - nice;
4298
4299         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4300                 capable(CAP_SYS_NICE));
4301 }
4302
4303 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4304
4305 /*
4306  * sys_nice - change the priority of the current process.
4307  * @increment: priority increment
4308  *
4309  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4310  * does similar things.
4311  */
4312 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4313 {
4314         long nice, retval;
4315
4316         /*
4317          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4318          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4319          * and we have a single winner.
4320          */
4321         if (increment < -40)
4322                 increment = -40;
4323         if (increment > 40)
4324                 increment = 40;
4325
4326         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4327         if (nice < -20)
4328                 nice = -20;
4329         if (nice > 19)
4330                 nice = 19;
4331
4332         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4333                 return -EPERM;
4334
4335         retval = security_task_setnice(current, nice);
4336         if (retval)
4337                 return retval;
4338
4339         set_user_nice(current, nice);
4340         return 0;
4341 }
4342
4343 #endif
4344
4345 /**
4346  * task_prio - return the priority value of a given task.
4347  * @p: the task in question.
4348  *
4349  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4350  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4351  * around 0, value goes from -16 to +15.
4352  */
4353 int task_prio(const struct task_struct *p)
4354 {
4355         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4356 }
4357
4358 /**
4359  * task_nice - return the nice value of a given task.
4360  * @p: the task in question.
4361  */
4362 int task_nice(const struct task_struct *p)
4363 {
4364         return TASK_NICE(p);
4365 }
4366 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4367
4368 /**
4369  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4370  * @cpu: the processor in question.
4371  */
4372 int idle_cpu(int cpu)
4373 {
4374         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4375 }
4376
4377 /**
4378  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4379  * @cpu: the processor in question.
4380  */
4381 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4382 {
4383         return cpu_rq(cpu)->idle;
4384 }
4385
4386 /**
4387  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4388  * @pid: the pid in question.
4389  */
4390 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4391 {
4392         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4393 }
4394
4395 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4396 static void
4397 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4398 {
4399         BUG_ON(p->se.on_rq);
4400
4401         p->policy = policy;
4402         p->rt_priority = prio;
4403         p->normal_prio = normal_prio(p);
4404         /* we are holding p->pi_lock already */
4405         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4406         if (rt_prio(p->prio))
4407                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4408         else
4409                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4410         set_load_weight(p);
4411 }
4412
4413 /*
4414  * check the target process has a UID that matches the current process's
4415  */
4416 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4417 {
4418         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4419         bool match;
4420
4421         rcu_read_lock();
4422         pcred = __task_cred(p);
4423         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4424                  cred->euid == pcred->uid);
4425         rcu_read_unlock();
4426         return match;
4427 }
4428
4429 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4430                                 struct sched_param *param, bool user)
4431 {
4432         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4433         unsigned long flags;
4434         const struct sched_class *prev_class;
4435         struct rq *rq;
4436         int reset_on_fork;
4437
4438         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4439         BUG_ON(in_interrupt());
4440 recheck:
4441         /* double check policy once rq lock held */
4442         if (policy < 0) {
4443                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4444                 policy = oldpolicy = p->policy;
4445         } else {
4446                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4447                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4448
4449                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4450                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4451                                 policy != SCHED_IDLE)
4452                         return -EINVAL;
4453         }
4454
4455         /*
4456          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4457          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4458          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4459          */
4460         if (param->sched_priority < 0 ||
4461             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4462             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4463                 return -EINVAL;
4464         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4465                 return -EINVAL;
4466
4467         /*
4468          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4469          */
4470         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4471                 if (rt_policy(policy)) {
4472                         unsigned long rlim_rtprio;
4473
4474                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4475                                 return -ESRCH;
4476                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4477                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4478
4479                         /* can't set/change the rt policy */
4480                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4481                                 return -EPERM;
4482
4483                         /* can't increase priority */
4484                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4485                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4486                                 return -EPERM;
4487                 }
4488                 /*
4489                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4490                  * move out of SCHED_IDLE either:
4491                  */
4492                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4493                         return -EPERM;
4494
4495                 /* can't change other user's priorities */
4496                 if (!check_same_owner(p))
4497                         return -EPERM;
4498
4499                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4500                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4501                         return -EPERM;
4502         }
4503
4504         if (user) {
4505 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4506                 /*
4507                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4508                  * assigned.
4509                  */
4510                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4511                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4512                         return -EPERM;
4513 #endif
4514
4515                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4516                 if (retval)
4517                         return retval;
4518         }
4519
4520         /*
4521          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4522          * changing the priority of the task:
4523          */
4524         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4525         /*
4526          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4527          * runqueue lock must be held.
4528          */
4529         rq = __task_rq_lock(p);
4530         /* recheck policy now with rq lock held */
4531         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4532                 policy = oldpolicy = -1;
4533                 __task_rq_unlock(rq);
4534                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4535                 goto recheck;
4536         }
4537         on_rq = p->se.on_rq;
4538         running = task_current(rq, p);
4539         if (on_rq)
4540                 deactivate_task(rq, p, 0);
4541         if (running)
4542                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4543
4544         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4545
4546         oldprio = p->prio;
4547         prev_class = p->sched_class;
4548         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4549
4550         if (running)
4551                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4552         if (on_rq) {
4553                 activate_task(rq, p, 0);
4554
4555                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4556         }
4557         __task_rq_unlock(rq);
4558         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4559
4560         rt_mutex_adjust_pi(p);
4561
4562         return 0;
4563 }
4564
4565 /**
4566  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4567  * @p: the task in question.
4568  * @policy: new policy.
4569  * @param: structure containing the new RT priority.
4570  *
4571  * NOTE that the task may be already dead.
4572  */
4573 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4574                        struct sched_param *param)
4575 {
4576         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4577 }
4578 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4579
4580 /**
4581  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4582  * @p: the task in question.
4583  * @policy: new policy.
4584  * @param: structure containing the new RT priority.
4585  *
4586  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4587  * current context has permission.  For example, this is needed in
4588  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4589  * but our caller might not have that capability.
4590  */
4591 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4592                                struct sched_param *param)
4593 {
4594         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4595 }
4596
4597 static int
4598 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4599 {
4600         struct sched_param lparam;
4601         struct task_struct *p;
4602         int retval;
4603
4604         if (!param || pid < 0)
4605                 return -EINVAL;
4606         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4607                 return -EFAULT;
4608
4609         rcu_read_lock();
4610         retval = -ESRCH;
4611         p = find_process_by_pid(pid);
4612         if (p != NULL)
4613                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4614         rcu_read_unlock();
4615
4616         return retval;
4617 }
4618
4619 /**
4620  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4621  * @pid: the pid in question.
4622  * @policy: new policy.
4623  * @param: structure containing the new RT priority.
4624  */
4625 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4626                 struct sched_param __user *, param)
4627 {
4628         /* negative values for policy are not valid */
4629         if (policy < 0)
4630                 return -EINVAL;
4631
4632         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4633 }
4634
4635 /**
4636  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4637  * @pid: the pid in question.
4638  * @param: structure containing the new RT priority.
4639  */
4640 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4641 {
4642         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4643 }
4644
4645 /**
4646  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4647  * @pid: the pid in question.
4648  */
4649 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4650 {
4651         struct task_struct *p;
4652         int retval;
4653
4654         if (pid < 0)
4655                 return -EINVAL;
4656
4657         retval = -ESRCH;
4658         rcu_read_lock();
4659         p = find_process_by_pid(pid);
4660         if (p) {
4661                 retval = security_task_getscheduler(p);
4662                 if (!retval)
4663                         retval = p->policy
4664                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4665         }
4666         rcu_read_unlock();
4667         return retval;
4668 }
4669
4670 /**
4671  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4672  * @pid: the pid in question.
4673  * @param: structure containing the RT priority.
4674  */
4675 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4676 {
4677         struct sched_param lp;
4678         struct task_struct *p;
4679         int retval;
4680
4681         if (!param || pid < 0)
4682                 return -EINVAL;
4683
4684         rcu_read_lock();
4685         p = find_process_by_pid(pid);
4686         retval = -ESRCH;
4687         if (!p)
4688                 goto out_unlock;
4689
4690         retval = security_task_getscheduler(p);
4691         if (retval)
4692                 goto out_unlock;
4693
4694         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4695         rcu_read_unlock();
4696
4697         /*
4698          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4699          */
4700         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4701
4702         return retval;
4703
4704 out_unlock:
4705         rcu_read_unlock();
4706         return retval;
4707 }
4708
4709 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4710 {
4711         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4712         struct task_struct *p;
4713         int retval;
4714
4715         get_online_cpus();
4716         rcu_read_lock();
4717
4718         p = find_process_by_pid(pid);
4719         if (!p) {
4720                 rcu_read_unlock();
4721                 put_online_cpus();
4722                 return -ESRCH;
4723         }
4724
4725         /* Prevent p going away */
4726         get_task_struct(p);
4727         rcu_read_unlock();
4728
4729         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4730                 retval = -ENOMEM;
4731                 goto out_put_task;
4732         }
4733         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4734                 retval = -ENOMEM;
4735                 goto out_free_cpus_allowed;
4736         }
4737         retval = -EPERM;
4738         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4739                 goto out_unlock;
4740
4741         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4742         if (retval)
4743                 goto out_unlock;
4744
4745         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4746         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4747  again:
4748         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4749
4750         if (!retval) {
4751                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4752                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4753                         /*
4754                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4755                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4756                          * cpuset's cpus_allowed
4757                          */
4758                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4759                         goto again;
4760                 }
4761         }
4762 out_unlock:
4763         free_cpumask_var(new_mask);
4764 out_free_cpus_allowed:
4765         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4766 out_put_task:
4767         put_task_struct(p);
4768         put_online_cpus();
4769         return retval;
4770 }
4771
4772 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4773                              struct cpumask *new_mask)
4774 {
4775         if (len < cpumask_size())
4776                 cpumask_clear(new_mask);
4777         else if (len > cpumask_size())
4778                 len = cpumask_size();
4779
4780         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4781 }
4782
4783 /**
4784  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4785  * @pid: pid of the process
4786  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4787  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4788  */
4789 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4790                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4791 {
4792         cpumask_var_t new_mask;
4793         int retval;
4794
4795         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4796                 return -ENOMEM;
4797
4798         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4799         if (retval == 0)
4800                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4801         free_cpumask_var(new_mask);
4802         return retval;
4803 }
4804
4805 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4806 {
4807         struct task_struct *p;
4808         unsigned long flags;
4809         struct rq *rq;
4810         int retval;
4811
4812         get_online_cpus();
4813         rcu_read_lock();
4814
4815         retval = -ESRCH;
4816         p = find_process_by_pid(pid);
4817         if (!p)
4818                 goto out_unlock;
4819
4820         retval = security_task_getscheduler(p);
4821         if (retval)
4822                 goto out_unlock;
4823
4824         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4825         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4826         task_rq_unlock(rq, &flags);
4827
4828 out_unlock:
4829         rcu_read_unlock();
4830         put_online_cpus();
4831
4832         return retval;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4837  * @pid: pid of the process
4838  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4839  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4840  */
4841 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4842                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4843 {
4844         int ret;
4845         cpumask_var_t mask;
4846
4847         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4848                 return -EINVAL;
4849         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4850                 return -EINVAL;
4851
4852         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4853                 return -ENOMEM;
4854
4855         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4856         if (ret == 0) {
4857                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4858
4859                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4860                         ret = -EFAULT;
4861                 else
4862                         ret = retlen;
4863         }
4864         free_cpumask_var(mask);
4865
4866         return ret;
4867 }
4868
4869 /**
4870  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4871  *
4872  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4873  * other threads running on this CPU then this function will return.
4874  */
4875 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4876 {
4877         struct rq *rq = this_rq_lock();
4878
4879         schedstat_inc(rq, yld_count);
4880         current->sched_class->yield_task(rq);
4881
4882         /*
4883          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4884          * no need to preempt or enable interrupts:
4885          */
4886         __release(rq->lock);
4887         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4888         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4889         preempt_enable_no_resched();
4890
4891         schedule();
4892
4893         return 0;
4894 }
4895
4896 static inline int should_resched(void)
4897 {
4898         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4899 }
4900
4901 static void __cond_resched(void)
4902 {
4903         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4904         schedule();
4905         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4906 }
4907
4908 int __sched _cond_resched(void)
4909 {
4910         if (should_resched()) {
4911                 __cond_resched();
4912                 return 1;
4913         }
4914         return 0;
4915 }
4916 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4917
4918 /*
4919  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4920  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4921  *
4922  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4923  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4924  * spin_unlock(), once by hand).
4925  */
4926 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4927 {
4928         int resched = should_resched();
4929         int ret = 0;
4930
4931         lockdep_assert_held(lock);
4932
4933         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4934                 spin_unlock(lock);
4935                 if (resched)
4936                         __cond_resched();
4937                 else
4938                         cpu_relax();
4939                 ret = 1;
4940                 spin_lock(lock);
4941         }
4942         return ret;
4943 }
4944 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4945
4946 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4947 {
4948         BUG_ON(!in_softirq());
4949
4950         if (should_resched()) {
4951                 local_bh_enable();
4952                 __cond_resched();
4953                 local_bh_disable();
4954                 return 1;
4955         }
4956         return 0;
4957 }
4958 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4959
4960 /**
4961  * yield - yield the current processor to other threads.
4962  *
4963  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4964  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4965  */
4966 void __sched yield(void)
4967 {
4968         set_current_state(TASK_RUNNING);
4969         sys_sched_yield();
4970 }
4971 EXPORT_SYMBOL(yield);
4972
4973 /*
4974  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4975  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4976  */
4977 void __sched io_schedule(void)
4978 {
4979         struct rq *rq = raw_rq();
4980
4981         delayacct_blkio_start();
4982         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4983         current->in_iowait = 1;
4984         schedule();
4985         current->in_iowait = 0;
4986         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4987         delayacct_blkio_end();
4988 }
4989 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4990
4991 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4992 {
4993         struct rq *rq = raw_rq();
4994         long ret;
4995
4996         delayacct_blkio_start();
4997         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4998         current->in_iowait = 1;
4999         ret = schedule_timeout(timeout);
5000         current->in_iowait = 0;
5001         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5002         delayacct_blkio_end();
5003         return ret;
5004 }
5005
5006 /**
5007  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5008  * @policy: scheduling class.
5009  *
5010  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5011  * by a given scheduling class.
5012  */
5013 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5014 {
5015         int ret = -EINVAL;
5016
5017         switch (policy) {
5018         case SCHED_FIFO:
5019         case SCHED_RR:
5020                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5021                 break;
5022         case SCHED_NORMAL:
5023         case SCHED_BATCH:
5024         case SCHED_IDLE:
5025                 ret = 0;
5026                 break;
5027         }
5028         return ret;
5029 }
5030
5031 /**
5032  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5033  * @policy: scheduling class.
5034  *
5035  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5036  * by a given scheduling class.
5037  */
5038 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5039 {
5040         int ret = -EINVAL;
5041
5042         switch (policy) {
5043         case SCHED_FIFO:
5044         case SCHED_RR:
5045                 ret = 1;
5046                 break;
5047         case SCHED_NORMAL:
5048         case SCHED_BATCH:
5049         case SCHED_IDLE:
5050                 ret = 0;
5051         }
5052         return ret;
5053 }
5054
5055 /**
5056  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5057  * @pid: pid of the process.
5058  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5059  *
5060  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5061  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5062  */
5063 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5064                 struct timespec __user *, interval)
5065 {
5066         struct task_struct *p;
5067         unsigned int time_slice;
5068         unsigned long flags;
5069         struct rq *rq;
5070         int retval;
5071         struct timespec t;
5072
5073         if (pid < 0)
5074                 return -EINVAL;
5075
5076         retval = -ESRCH;
5077         rcu_read_lock();
5078         p = find_process_by_pid(pid);
5079         if (!p)
5080                 goto out_unlock;
5081
5082         retval = security_task_getscheduler(p);
5083         if (retval)
5084                 goto out_unlock;
5085
5086         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5087         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5088         task_rq_unlock(rq, &flags);
5089
5090         rcu_read_unlock();
5091         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5092         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5093         return retval;
5094
5095 out_unlock:
5096         rcu_read_unlock();
5097         return retval;
5098 }
5099
5100 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5101
5102 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5103 {
5104         unsigned long free = 0;
5105         unsigned state;
5106
5107         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5108         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5109                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5110 #if BITS_PER_LONG == 32
5111         if (state == TASK_RUNNING)
5112                 printk(KERN_CONT " running  ");
5113         else
5114                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5115 #else
5116         if (state == TASK_RUNNING)
5117                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5118         else
5119                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5120 #endif
5121 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5122         free = stack_not_used(p);
5123 #endif
5124         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5125                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5126                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5127
5128         show_stack(p, NULL);
5129 }
5130
5131 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5132 {
5133         struct task_struct *g, *p;
5134
5135 #if BITS_PER_LONG == 32
5136         printk(KERN_INFO
5137                 "  task                PC stack   pid father\n");
5138 #else
5139         printk(KERN_INFO
5140                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5141 #endif
5142         read_lock(&tasklist_lock);
5143         do_each_thread(g, p) {
5144                 /*
5145                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5146                  * console might take alot of time:
5147                  */
5148                 touch_nmi_watchdog();
5149                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5150                         sched_show_task(p);
5151         } while_each_thread(g, p);
5152
5153         touch_all_softlockup_watchdogs();
5154
5155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5156         sysrq_sched_debug_show();
5157 #endif
5158         read_unlock(&tasklist_lock);
5159         /*
5160          * Only show locks if all tasks are dumped:
5161          */
5162         if (!state_filter)
5163                 debug_show_all_locks();
5164 }
5165
5166 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5167 {
5168         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5169 }
5170
5171 /**
5172  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5173  * @idle: task in question
5174  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5175  *
5176  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5177  * flag, to make booting more robust.
5178  */
5179 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5180 {
5181         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5182         unsigned long flags;
5183
5184         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5185
5186         __sched_fork(idle);
5187         idle->state = TASK_RUNNING;
5188         idle->se.exec_start = sched_clock();
5189
5190         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5191         __set_task_cpu(idle, cpu);
5192
5193         rq->curr = rq->idle = idle;
5194 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5195         idle->oncpu = 1;
5196 #endif
5197         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5198
5199         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5200 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5201         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5202 #else
5203         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5204 #endif
5205         /*
5206          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5207          */
5208         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5209         ftrace_graph_init_task(idle);
5210 }
5211
5212 /*
5213  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5214  * indicates which cpus entered this state. This is used
5215  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5216  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5217  * always be CPU_BITS_NONE.
5218  */
5219 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5220
5221 /*
5222  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5223  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5224  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5225  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5226  * number of CPUs.
5227  *
5228  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5229  */
5230 static int get_update_sysctl_factor(void)
5231 {
5232         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5233         unsigned int factor;
5234
5235         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5236         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5237                 factor = 1;
5238                 break;
5239         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5240                 factor = cpus;
5241                 break;
5242         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5243         default:
5244                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5245                 break;
5246         }
5247
5248         return factor;
5249 }
5250
5251 static void update_sysctl(void)
5252 {
5253         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5254
5255 #define SET_SYSCTL(name) \
5256         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5257         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5258         SET_SYSCTL(sched_latency);
5259         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5260         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5261 #undef SET_SYSCTL
5262 }
5263
5264 static inline void sched_init_granularity(void)
5265 {
5266         update_sysctl();
5267 }
5268
5269 #ifdef CONFIG_SMP
5270 /*
5271  * This is how migration works:
5272  *
5273  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5274  *    stop_one_cpu().
5275  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5276  *    off the CPU)
5277  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5278  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5279  *    it and puts it into the right queue.
5280  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5281  *    is done.
5282  */
5283
5284 /*
5285  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5286  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5287  * is removed from the allowed bitmask.
5288  *
5289  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5290  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5291  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5292  */
5293 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5294 {
5295         unsigned long flags;
5296         struct rq *rq;
5297         unsigned int dest_cpu;
5298         int ret = 0;
5299
5300         /*
5301          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5302          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5303          */
5304 again:
5305         while (task_is_waking(p))
5306                 cpu_relax();
5307         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5308         if (task_is_waking(p)) {
5309                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5310                 goto again;
5311         }
5312
5313         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5314                 ret = -EINVAL;
5315                 goto out;
5316         }
5317
5318         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5319                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5320                 ret = -EINVAL;
5321                 goto out;
5322         }
5323
5324         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5325                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5326         else {
5327                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5328                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5329         }
5330
5331         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5332         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5333                 goto out;
5334
5335         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5336         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5337                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5338                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5339                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5340                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5341                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5342                 return 0;
5343         }
5344 out:
5345         task_rq_unlock(rq, &flags);
5346
5347         return ret;
5348 }
5349 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5350
5351 /*
5352  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5353  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5354  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5355  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5356  *
5357  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5358  * as the task is no longer on this CPU.
5359  *
5360  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5361  */
5362 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5363 {
5364         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5365         int ret = 0;
5366
5367         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5368                 return ret;
5369
5370         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5371         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5372
5373         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5374         /* Already moved. */
5375         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5376                 goto done;
5377         /* Affinity changed (again). */
5378         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5379                 goto fail;
5380
5381         /*
5382          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5383          * placed properly.
5384          */
5385         if (p->se.on_rq) {
5386                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5387                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5388                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5389                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5390         }
5391 done:
5392         ret = 1;
5393 fail:
5394         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5395         return ret;
5396 }
5397
5398 /*
5399  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5400  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5401  * 'pushing' onto another runqueue.
5402  */
5403 static int migration_cpu_stop(void *data)
5404 {
5405         struct migration_arg *arg = data;
5406
5407         /*
5408          * The original target cpu might have gone down and we might
5409          * be on another cpu but it doesn't matter.
5410          */
5411         local_irq_disable();
5412         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5413         local_irq_enable();
5414         return 0;
5415 }
5416
5417 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5418 /*
5419  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5420  */
5421 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5422 {
5423         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5424         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5425         unsigned long flags;
5426
5427         local_irq_save(flags);
5428
5429         raw_spin_lock(&rq->lock);
5430         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5431         if (needs_cpu)
5432                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5433         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5434         /*
5435          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5436          * in the racer should migrate the task anyway.
5437          */
5438         if (needs_cpu)
5439                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5440         local_irq_restore(flags);
5441 }
5442
5443 /*
5444  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5445  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5446  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5447  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5448  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5449  */
5450 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5451 {
5452         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5453         unsigned long flags;
5454
5455         local_irq_save(flags);
5456         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5457         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5458         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5459         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5460         local_irq_restore(flags);
5461 }
5462
5463 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5464 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5465 {
5466         struct task_struct *p, *t;
5467
5468         read_lock(&tasklist_lock);
5469
5470         do_each_thread(t, p) {
5471                 if (p == current)
5472                         continue;
5473
5474                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5475                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5476         } while_each_thread(t, p);
5477
5478         read_unlock(&tasklist_lock);
5479 }
5480
5481 /*
5482  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5483  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5484  * Used by CPU offline code.
5485  */
5486 void sched_idle_next(void)
5487 {
5488         int this_cpu = smp_processor_id();
5489         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5490         struct task_struct *p = rq->idle;
5491         unsigned long flags;
5492
5493         /* cpu has to be offline */
5494         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5495
5496         /*
5497          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5498          * and interrupts disabled on the current cpu.
5499          */
5500         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5501
5502         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5503
5504         activate_task(rq, p, 0);
5505
5506         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5507 }
5508
5509 /*
5510  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5511  * offline.
5512  */
5513 void idle_task_exit(void)
5514 {
5515         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5516
5517         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5518
5519         if (mm != &init_mm)
5520                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5521         mmdrop(mm);
5522 }
5523
5524 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5525 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5526 {
5527         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5528
5529         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5530         BUG_ON(!p->exit_state);
5531
5532         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5533         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5534
5535         get_task_struct(p);
5536
5537         /*
5538          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5539          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5540          * fine.
5541          */
5542         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5543         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5544         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5545
5546         put_task_struct(p);
5547 }
5548
5549 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5550 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5551 {
5552         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5553         struct task_struct *next;
5554
5555         for ( ; ; ) {
5556                 if (!rq->nr_running)
5557                         break;
5558                 next = pick_next_task(rq);
5559                 if (!next)
5560                         break;
5561                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5562                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5563
5564         }
5565 }
5566
5567 /*
5568  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5569  */
5570 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5571 {
5572         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5573         rq->calc_load_active = 0;
5574 }
5575 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5576
5577 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5578
5579 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5580         {
5581                 .procname       = "sched_domain",
5582                 .mode           = 0555,
5583         },
5584         {}
5585 };
5586
5587 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5588         {
5589                 .procname       = "kernel",
5590                 .mode           = 0555,
5591                 .child          = sd_ctl_dir,
5592         },
5593         {}
5594 };
5595
5596 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5597 {
5598         struct ctl_table *entry =
5599                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5600
5601         return entry;
5602 }
5603
5604 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5605 {
5606         struct ctl_table *entry;
5607
5608         /*
5609          * In the intermediate directories, both the child directory and
5610          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5611          * will always be set. In the lowest directory the names are
5612          * static strings and all have proc handlers.
5613          */
5614         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5615                 if (entry->child)
5616                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5617                 if (entry->proc_handler == NULL)
5618                         kfree(entry->procname);
5619         }
5620
5621         kfree(*tablep);
5622         *tablep = NULL;
5623 }
5624
5625 static void
5626 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5627                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5628                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5629 {
5630         entry->procname = procname;
5631         entry->data = data;
5632         entry->maxlen = maxlen;
5633         entry->mode = mode;
5634         entry->proc_handler = proc_handler;
5635 }
5636
5637 static struct ctl_table *
5638 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5639 {
5640         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5641
5642         if (table == NULL)
5643                 return NULL;
5644
5645         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5646                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5647         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5648                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5649         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5650                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5651         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5652                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5653         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5654                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5655         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5656                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5657         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5658                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5659         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5660                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5661         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5662                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5663         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5664                 &sd->cache_nice_tries,
5665                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5666         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5667                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5668         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5669                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5670         /* &table[12] is terminator */
5671
5672         return table;
5673 }
5674
5675 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5676 {
5677         struct ctl_table *entry, *table;
5678         struct sched_domain *sd;
5679         int domain_num = 0, i;
5680         char buf[32];
5681
5682         for_each_domain(cpu, sd)
5683                 domain_num++;
5684         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5685         if (table == NULL)
5686                 return NULL;
5687
5688         i = 0;
5689         for_each_domain(cpu, sd) {
5690                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5691                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5692                 entry->mode = 0555;
5693                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5694                 entry++;
5695                 i++;
5696         }
5697         return table;
5698 }
5699
5700 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5701 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5702 {
5703         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5704         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5705         char buf[32];
5706
5707         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5708         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5709
5710         if (entry == NULL)
5711                 return;
5712
5713         for_each_possible_cpu(i) {
5714                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5715                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5716                 entry->mode = 0555;
5717                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5718                 entry++;
5719         }
5720
5721         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5722         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5723 }
5724
5725 /* may be called multiple times per register */
5726 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5727 {
5728         if (sd_sysctl_header)
5729                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5730         sd_sysctl_header = NULL;
5731         if (sd_ctl_dir[0].child)
5732                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5733 }
5734 #else
5735 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5736 {
5737 }
5738 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5739 {
5740 }
5741 #endif
5742
5743 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5744 {
5745         if (!rq->online) {
5746                 const struct sched_class *class;
5747
5748                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5749                 rq->online = 1;
5750
5751                 for_each_class(class) {
5752                         if (class->rq_online)
5753                                 class->rq_online(rq);
5754                 }
5755         }
5756 }
5757
5758 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5759 {
5760         if (rq->online) {
5761                 const struct sched_class *class;
5762
5763                 for_each_class(class) {
5764                         if (class->rq_offline)
5765                                 class->rq_offline(rq);
5766                 }
5767
5768                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5769                 rq->online = 0;
5770         }
5771 }
5772
5773 /*
5774  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5775  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5776  */
5777 static int __cpuinit
5778 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5779 {
5780         int cpu = (long)hcpu;
5781         unsigned long flags;
5782         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5783
5784         switch (action) {
5785
5786         case CPU_UP_PREPARE:
5787         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5788                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5789                 break;
5790
5791         case CPU_ONLINE:
5792         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5793                 /* Update our root-domain */
5794                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5795                 if (rq->rd) {
5796                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5797
5798                         set_rq_online(rq);
5799                 }
5800                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5801                 break;
5802
5803 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5804         case CPU_DEAD:
5805         case CPU_DEAD_FROZEN:
5806                 migrate_live_tasks(cpu);
5807                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5808                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5809                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5810                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5811                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5812                 migrate_dead_tasks(cpu);
5813                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5814                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5815                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5816                 calc_global_load_remove(rq);
5817                 break;
5818
5819         case CPU_DYING:
5820         case CPU_DYING_FROZEN:
5821                 /* Update our root-domain */
5822                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5823                 if (rq->rd) {
5824                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5825                         set_rq_offline(rq);
5826                 }
5827                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5828                 break;
5829 #endif
5830         }
5831         return NOTIFY_OK;
5832 }
5833
5834 /*
5835  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5836  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5837  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5838  */
5839 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5840         .notifier_call = migration_call,
5841         .priority = 10
5842 };
5843
5844 static int __init migration_init(void)
5845 {
5846         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5847         int err;
5848
5849         /* Start one for the boot CPU: */
5850         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5851         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5852         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5853         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5854
5855         return 0;
5856 }
5857 early_initcall(migration_init);
5858 #endif
5859
5860 #ifdef CONFIG_SMP
5861
5862 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5863
5864 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5865
5866 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5867 {
5868         sched_domain_debug_enabled = 1;
5869
5870         return 0;
5871 }
5872 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5873
5874 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5875                                   struct cpumask *groupmask)
5876 {
5877         struct sched_group *group = sd->groups;
5878         char str[256];
5879
5880         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5881         cpumask_clear(groupmask);
5882
5883         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5884
5885         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5886                 printk("does not load-balance\n");
5887                 if (sd->parent)
5888                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5889                                         " has parent");
5890                 return -1;
5891         }
5892
5893         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5894
5895         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5896                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5897                                 "CPU%d\n", cpu);
5898         }
5899         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5900                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5901                                 " CPU%d\n", cpu);
5902         }
5903
5904         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5905         do {
5906                 if (!group) {
5907                         printk("\n");
5908                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5909                         break;
5910                 }
5911
5912                 if (!group->cpu_power) {
5913                         printk(KERN_CONT "\n");
5914                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5915                                         "set\n");
5916                         break;
5917                 }
5918
5919                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5920                         printk(KERN_CONT "\n");
5921                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5922                         break;
5923                 }
5924
5925                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5926                         printk(KERN_CONT "\n");
5927                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5928                         break;
5929                 }
5930
5931                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5932
5933                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5934
5935                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5936                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
5937                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5938                                 group->cpu_power);
5939                 }
5940
5941                 group = group->next;
5942         } while (group != sd->groups);
5943         printk(KERN_CONT "\n");
5944
5945         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5946                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5947
5948         if (sd->parent &&
5949             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5950                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5951                         "of domain->span\n");
5952         return 0;
5953 }
5954
5955 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5956 {
5957         cpumask_var_t groupmask;
5958         int level = 0;
5959
5960         if (!sched_domain_debug_enabled)
5961                 return;
5962
5963         if (!sd) {
5964                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5965                 return;
5966         }
5967
5968         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5969
5970         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
5971                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
5972                 return;
5973         }
5974
5975         for (;;) {
5976                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
5977                         break;
5978                 level++;
5979                 sd = sd->parent;
5980                 if (!sd)
5981                         break;
5982         }
5983         free_cpumask_var(groupmask);
5984 }
5985 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5986 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5987 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5988
5989 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5990 {
5991         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5992                 return 1;
5993
5994         /* Following flags need at least 2 groups */
5995         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5996                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5997                          SD_BALANCE_FORK |
5998                          SD_BALANCE_EXEC |
5999                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6000                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6001                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6002                         return 0;
6003         }
6004
6005         /* Following flags don't use groups */
6006         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6007                 return 0;
6008
6009         return 1;
6010 }
6011
6012 static int
6013 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6014 {
6015         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6016
6017         if (sd_degenerate(parent))
6018                 return 1;
6019
6020         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6021                 return 0;
6022
6023         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6024         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6025                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6026                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6027                                 SD_BALANCE_FORK |
6028                                 SD_BALANCE_EXEC |
6029                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6030                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6031                 if (nr_node_ids == 1)
6032                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6033         }
6034         if (~cflags & pflags)
6035                 return 0;
6036
6037         return 1;
6038 }
6039
6040 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6041 {
6042         synchronize_sched();
6043
6044         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6045
6046         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6047         free_cpumask_var(rd->online);
6048         free_cpumask_var(rd->span);
6049         kfree(rd);
6050 }
6051
6052 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6053 {
6054         struct root_domain *old_rd = NULL;
6055         unsigned long flags;
6056
6057         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6058
6059         if (rq->rd) {
6060                 old_rd = rq->rd;
6061
6062                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6063                         set_rq_offline(rq);
6064
6065                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6066
6067                 /*
6068                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6069                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6070                  * in this function:
6071                  */
6072                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6073                         old_rd = NULL;
6074         }
6075
6076         atomic_inc(&rd->refcount);
6077         rq->rd = rd;
6078
6079         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6080         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6081                 set_rq_online(rq);
6082
6083         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6084
6085         if (old_rd)
6086                 free_rootdomain(old_rd);
6087 }
6088
6089 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6090 {
6091         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6092
6093         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6094
6095         if (bootmem)
6096                 gfp = GFP_NOWAIT;
6097
6098         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6099                 goto out;
6100         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6101                 goto free_span;
6102         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6103                 goto free_online;
6104
6105         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6106                 goto free_rto_mask;
6107         return 0;
6108
6109 free_rto_mask:
6110         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6111 free_online:
6112         free_cpumask_var(rd->online);
6113 free_span:
6114         free_cpumask_var(rd->span);
6115 out:
6116         return -ENOMEM;
6117 }
6118
6119 static void init_defrootdomain(void)
6120 {
6121         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6122
6123         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6124 }
6125
6126 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6127 {
6128         struct root_domain *rd;
6129
6130         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6131         if (!rd)
6132                 return NULL;
6133
6134         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6135                 kfree(rd);
6136                 return NULL;
6137         }
6138
6139         return rd;
6140 }
6141
6142 /*
6143  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6144  * hold the hotplug lock.
6145  */
6146 static void
6147 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6148 {
6149         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6150         struct sched_domain *tmp;
6151
6152         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6153                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6154
6155         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6156         for (tmp = sd; tmp; ) {
6157                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6158                 if (!parent)
6159                         break;
6160
6161                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6162                         tmp->parent = parent->parent;
6163                         if (parent->parent)
6164                                 parent->parent->child = tmp;
6165                 } else
6166                         tmp = tmp->parent;
6167         }
6168
6169         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6170                 sd = sd->parent;
6171                 if (sd)
6172                         sd->child = NULL;
6173         }
6174
6175         sched_domain_debug(sd, cpu);
6176
6177         rq_attach_root(rq, rd);
6178         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6179 }
6180
6181 /* cpus with isolated domains */
6182 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6183
6184 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6185 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6186 {
6187         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6188         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6189         return 1;
6190 }
6191
6192 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6193
6194 /*
6195  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6196  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6197  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6198  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6199  *
6200  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6201  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6202  * and ->cpu_power to 0.
6203  */
6204 static void
6205 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6206                         const struct cpumask *cpu_map,
6207                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6208                                         struct sched_group **sg,
6209                                         struct cpumask *tmpmask),
6210                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6211 {
6212         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6213         int i;
6214
6215         cpumask_clear(covered);
6216
6217         for_each_cpu(i, span) {
6218                 struct sched_group *sg;
6219                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6220                 int j;
6221
6222                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6223                         continue;
6224
6225                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6226                 sg->cpu_power = 0;
6227
6228                 for_each_cpu(j, span) {
6229                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6230                                 continue;
6231
6232                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6233                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6234                 }
6235                 if (!first)
6236                         first = sg;
6237                 if (last)
6238                         last->next = sg;
6239                 last = sg;
6240         }
6241         last->next = first;
6242 }
6243
6244 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6245
6246 #ifdef CONFIG_NUMA
6247
6248 /**
6249  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6250  * @node: node whose sched_domain we're building
6251  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6252  *
6253  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6254  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6255  *
6256  * Should use nodemask_t.
6257  */
6258 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6259 {
6260         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6261
6262         min_val = INT_MAX;
6263
6264         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6265                 /* Start at @node */
6266                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6267
6268                 if (!nr_cpus_node(n))
6269                         continue;
6270
6271                 /* Skip already used nodes */
6272                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6273                         continue;
6274
6275                 /* Simple min distance search */
6276                 val = node_distance(node, n);
6277
6278                 if (val < min_val) {
6279                         min_val = val;
6280                         best_node = n;
6281                 }
6282         }
6283
6284         node_set(best_node, *used_nodes);
6285         return best_node;
6286 }
6287
6288 /**
6289  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6290  * @node: node whose cpumask we're constructing
6291  * @span: resulting cpumask
6292  *
6293  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6294  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6295  * out optimally.
6296  */
6297 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6298 {
6299         nodemask_t used_nodes;
6300         int i;
6301
6302         cpumask_clear(span);
6303         nodes_clear(used_nodes);
6304
6305         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6306         node_set(node, used_nodes);
6307
6308         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6309                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6310
6311                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6312         }
6313 }
6314 #endif /* CONFIG_NUMA */
6315
6316 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6317
6318 /*
6319  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6320  *
6321  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6322  *   and struct sched_domain. )
6323  */
6324 struct static_sched_group {
6325         struct sched_group sg;
6326         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6327 };
6328
6329 struct static_sched_domain {
6330         struct sched_domain sd;
6331         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6332 };
6333
6334 struct s_data {
6335 #ifdef CONFIG_NUMA
6336         int                     sd_allnodes;
6337         cpumask_var_t           domainspan;
6338         cpumask_var_t           covered;
6339         cpumask_var_t           notcovered;
6340 #endif
6341         cpumask_var_t           nodemask;
6342         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6343         cpumask_var_t           this_core_map;
6344         cpumask_var_t           send_covered;
6345         cpumask_var_t           tmpmask;
6346         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6347         struct root_domain      *rd;
6348 };
6349
6350 enum s_alloc {
6351         sa_sched_groups = 0,
6352         sa_rootdomain,
6353         sa_tmpmask,
6354         sa_send_covered,
6355         sa_this_core_map,
6356         sa_this_sibling_map,
6357         sa_nodemask,
6358         sa_sched_group_nodes,
6359 #ifdef CONFIG_NUMA
6360         sa_notcovered,
6361         sa_covered,
6362         sa_domainspan,
6363 #endif
6364         sa_none,
6365 };
6366
6367 /*
6368  * SMT sched-domains:
6369  */
6370 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6371 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6372 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6373
6374 static int
6375 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6376                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6377 {
6378         if (sg)
6379                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6380         return cpu;
6381 }
6382 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6383
6384 /*
6385  * multi-core sched-domains:
6386  */
6387 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6388 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6389 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6390 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6391
6392 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6393 static int
6394 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6395                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6396 {
6397         int group;
6398
6399         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6400         group = cpumask_first(mask);
6401         if (sg)
6402                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6403         return group;
6404 }
6405 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6406 static int
6407 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6408                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6409 {
6410         if (sg)
6411                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6412         return cpu;
6413 }
6414 #endif
6415
6416 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6417 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6418
6419 static int
6420 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6421                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6422 {
6423         int group;
6424 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6425         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6426         group = cpumask_first(mask);
6427 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6428         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6429         group = cpumask_first(mask);
6430 #else
6431         group = cpu;
6432 #endif
6433         if (sg)
6434                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6435         return group;
6436 }
6437
6438 #ifdef CONFIG_NUMA
6439 /*
6440  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6441  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6442  * gets dynamically allocated.
6443  */
6444 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6445 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6446
6447 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6448 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6449
6450 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6451                                  struct sched_group **sg,
6452                                  struct cpumask *nodemask)
6453 {
6454         int group;
6455
6456         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6457         group = cpumask_first(nodemask);
6458
6459         if (sg)
6460                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6461         return group;
6462 }
6463
6464 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6465 {
6466         struct sched_group *sg = group_head;
6467         int j;
6468
6469         if (!sg)
6470                 return;
6471         do {
6472                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6473                         struct sched_domain *sd;
6474
6475                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6476                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6477                                 /*
6478                                  * Only add "power" once for each
6479                                  * physical package.
6480                                  */
6481                                 continue;
6482                         }
6483
6484                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6485                 }
6486                 sg = sg->next;
6487         } while (sg != group_head);
6488 }
6489
6490 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6491                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6492 {
6493         struct sched_domain *sd;
6494         struct sched_group *sg, *prev;
6495         int n, j;
6496
6497         cpumask_clear(d->covered);
6498         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6499         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6500                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6501                 goto out;
6502         }
6503
6504         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6505         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6506
6507         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6508                           GFP_KERNEL, num);
6509         if (!sg) {
6510                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6511                        num);
6512                 return -ENOMEM;
6513         }
6514         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6515
6516         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6517                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6518                 sd->groups = sg;
6519         }
6520
6521         sg->cpu_power = 0;
6522         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6523         sg->next = sg;
6524         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6525
6526         prev = sg;
6527         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6528                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6529                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6530                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6531                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6532                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6533                         break;
6534                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6535                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6536                         continue;
6537                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6538                                   GFP_KERNEL, num);
6539                 if (!sg) {
6540                         printk(KERN_WARNING
6541                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6542                         return -ENOMEM;
6543                 }
6544                 sg->cpu_power = 0;
6545                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6546                 sg->next = prev->next;
6547                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6548                 prev->next = sg;
6549                 prev = sg;
6550         }
6551 out:
6552         return 0;
6553 }
6554 #endif /* CONFIG_NUMA */
6555
6556 #ifdef CONFIG_NUMA
6557 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6558 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6559                               struct cpumask *nodemask)
6560 {
6561         int cpu, i;
6562
6563         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6564                 struct sched_group **sched_group_nodes
6565                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6566
6567                 if (!sched_group_nodes)
6568                         continue;
6569
6570                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6571                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6572
6573                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6574                         if (cpumask_empty(nodemask))
6575                                 continue;
6576
6577                         if (sg == NULL)
6578                                 continue;
6579                         sg = sg->next;
6580 next_sg:
6581                         oldsg = sg;
6582                         sg = sg->next;
6583                         kfree(oldsg);
6584                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6585                                 goto next_sg;
6586                 }
6587                 kfree(sched_group_nodes);
6588                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6589         }
6590 }
6591 #else /* !CONFIG_NUMA */
6592 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6593                               struct cpumask *nodemask)
6594 {
6595 }
6596 #endif /* CONFIG_NUMA */
6597
6598 /*
6599  * Initialize sched groups cpu_power.
6600  *
6601  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6602  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6603  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6604  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6605  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6606  * less cpu_power.
6607  */
6608 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6609 {
6610         struct sched_domain *child;
6611         struct sched_group *group;
6612         long power;
6613         int weight;
6614
6615         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6616
6617         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6618                 return;
6619
6620         child = sd->child;
6621
6622         sd->groups->cpu_power = 0;
6623
6624         if (!child) {
6625                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6626                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6627                 /*
6628                  * SMT siblings share the power of a single core.
6629                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6630                  * that one core than a single thread would have,
6631                  * reflect that in sd->smt_gain.
6632                  */
6633                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6634                         power *= sd->smt_gain;
6635                         power /= weight;
6636                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6637                 }
6638                 sd->groups->cpu_power += power;
6639                 return;
6640         }
6641
6642         /*
6643          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6644          */
6645         group = child->groups;
6646         do {
6647                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6648                 group = group->next;
6649         } while (group != child->groups);
6650 }
6651
6652 /*
6653  * Initializers for schedule domains
6654  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6655  */
6656
6657 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6658 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6659 #else
6660 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6661 #endif
6662
6663 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6664
6665 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6666 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6667 {                                                               \
6668         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6669         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6670         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6671         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6672 }
6673
6674 SD_INIT_FUNC(CPU)
6675 #ifdef CONFIG_NUMA
6676  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6677  SD_INIT_FUNC(NODE)
6678 #endif
6679 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6680  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6681 #endif
6682 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6683  SD_INIT_FUNC(MC)
6684 #endif
6685
6686 static int default_relax_domain_level = -1;
6687
6688 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6689 {
6690         unsigned long val;
6691
6692         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6693         if (val < SD_LV_MAX)
6694                 default_relax_domain_level = val;
6695
6696         return 1;
6697 }
6698 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6699
6700 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6701                                  struct sched_domain_attr *attr)
6702 {
6703         int request;
6704
6705         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6706                 if (default_relax_domain_level < 0)
6707                         return;
6708                 else
6709                         request = default_relax_domain_level;
6710         } else
6711                 request = attr->relax_domain_level;
6712         if (request < sd->level) {
6713                 /* turn off idle balance on this domain */
6714                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6715         } else {
6716                 /* turn on idle balance on this domain */
6717                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6718         }
6719 }
6720
6721 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6722                                  const struct cpumask *cpu_map)
6723 {
6724         switch (what) {
6725         case sa_sched_groups:
6726                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6727                 d->sched_group_nodes = NULL;
6728         case sa_rootdomain:
6729                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6730         case sa_tmpmask:
6731                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6732         case sa_send_covered:
6733                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6734         case sa_this_core_map:
6735                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6736         case sa_this_sibling_map:
6737                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6738         case sa_nodemask:
6739                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6740         case sa_sched_group_nodes:
6741 #ifdef CONFIG_NUMA
6742                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6743         case sa_notcovered:
6744                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6745         case sa_covered:
6746                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6747         case sa_domainspan:
6748                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6749 #endif
6750         case sa_none:
6751                 break;
6752         }
6753 }
6754
6755 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6756                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6757 {
6758 #ifdef CONFIG_NUMA
6759         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6760                 return sa_none;
6761         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6762                 return sa_domainspan;
6763         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6764                 return sa_covered;
6765         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6766         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6767                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6768         if (!d->sched_group_nodes) {
6769                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6770                 return sa_notcovered;
6771         }
6772         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6773 #endif
6774         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6775                 return sa_sched_group_nodes;
6776         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6777                 return sa_nodemask;
6778         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6779                 return sa_this_sibling_map;
6780         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6781                 return sa_this_core_map;
6782         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6783                 return sa_send_covered;
6784         d->rd = alloc_rootdomain();
6785         if (!d->rd) {
6786                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6787                 return sa_tmpmask;
6788         }
6789         return sa_rootdomain;
6790 }
6791
6792 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6793         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6794 {
6795         struct sched_domain *sd = NULL;
6796 #ifdef CONFIG_NUMA
6797         struct sched_domain *parent;
6798
6799         d->sd_allnodes = 0;
6800         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6801             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6802                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6803                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6804                 set_domain_attribute(sd, attr);
6805                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6806                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6807                 d->sd_allnodes = 1;
6808         }
6809         parent = sd;
6810
6811         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6812         SD_INIT(sd, NODE);
6813         set_domain_attribute(sd, attr);
6814         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6815         sd->parent = parent;
6816         if (parent)
6817                 parent->child = sd;
6818         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6819 #endif
6820         return sd;
6821 }
6822
6823 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6824         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6825         struct sched_domain *parent, int i)
6826 {
6827         struct sched_domain *sd;
6828         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6829         SD_INIT(sd, CPU);
6830         set_domain_attribute(sd, attr);
6831         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6832         sd->parent = parent;
6833         if (parent)
6834                 parent->child = sd;
6835         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6836         return sd;
6837 }
6838
6839 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6840         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6841         struct sched_domain *parent, int i)
6842 {
6843         struct sched_domain *sd = parent;
6844 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6845         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6846         SD_INIT(sd, MC);
6847         set_domain_attribute(sd, attr);
6848         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6849         sd->parent = parent;
6850         parent->child = sd;
6851         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6852 #endif
6853         return sd;
6854 }
6855
6856 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6857         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6858         struct sched_domain *parent, int i)
6859 {
6860         struct sched_domain *sd = parent;
6861 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6862         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6863         SD_INIT(sd, SIBLING);
6864         set_domain_attribute(sd, attr);
6865         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6866         sd->parent = parent;
6867         parent->child = sd;
6868         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6869 #endif
6870         return sd;
6871 }
6872
6873 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6874                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6875 {
6876         switch (l) {
6877 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6878         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6879                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6880                             topology_thread_cpumask(cpu));
6881                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6882                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6883                                                 &cpu_to_cpu_group,
6884                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6885                 break;
6886 #endif
6887 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6888         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6889                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6890                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6891                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6892                                                 &cpu_to_core_group,
6893                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6894                 break;
6895 #endif
6896         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6897                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6898                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6899                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6900                                                 &cpu_to_phys_group,
6901                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6902                 break;
6903 #ifdef CONFIG_NUMA
6904         case SD_LV_ALLNODES:
6905                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6906                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6907                 break;
6908 #endif
6909         default:
6910                 break;
6911         }
6912 }
6913
6914 /*
6915  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6916  * to the individual cpus
6917  */
6918 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6919                                  struct sched_domain_attr *attr)
6920 {
6921         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6922         struct s_data d;
6923         struct sched_domain *sd;
6924         int i;
6925 #ifdef CONFIG_NUMA
6926         d.sd_allnodes = 0;
6927 #endif
6928
6929         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6930         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6931                 goto error;
6932         alloc_state = sa_sched_groups;
6933
6934         /*
6935          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6936          */
6937         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6938                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
6939                             cpu_map);
6940
6941                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
6942                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6943                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6944                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6945         }
6946
6947         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6948                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
6949                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
6950         }
6951
6952         /* Set up physical groups */
6953         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6954                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
6955
6956 #ifdef CONFIG_NUMA
6957         /* Set up node groups */
6958         if (d.sd_allnodes)
6959                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
6960
6961         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6962                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
6963                         goto error;
6964 #endif
6965
6966         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6967 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6968         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6969                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6970                 init_sched_groups_power(i, sd);
6971         }
6972 #endif
6973 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6974         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6975                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6976                 init_sched_groups_power(i, sd);
6977         }
6978 #endif
6979
6980         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6981                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6982                 init_sched_groups_power(i, sd);
6983         }
6984
6985 #ifdef CONFIG_NUMA
6986         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6987                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
6988
6989         if (d.sd_allnodes) {
6990                 struct sched_group *sg;
6991
6992                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
6993                                                                 d.tmpmask);
6994                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6995         }
6996 #endif
6997
6998         /* Attach the domains */
6999         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7000 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7001                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7002 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7003                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7004 #else
7005                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7006 #endif
7007                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7008         }
7009
7010         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7011         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7012         return 0;
7013
7014 error:
7015         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7016         return -ENOMEM;
7017 }
7018
7019 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7020 {
7021         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7022 }
7023
7024 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7025 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7026 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7027                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7028
7029 /*
7030  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7031  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7032  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7033  */
7034 static cpumask_var_t fallback_doms;
7035
7036 /*
7037  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7038  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7039  * or 0 if it stayed the same.
7040  */
7041 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7042 {
7043         return 0;
7044 }
7045
7046 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7047 {
7048         int i;
7049         cpumask_var_t *doms;
7050
7051         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7052         if (!doms)
7053                 return NULL;
7054         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7055                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7056                         free_sched_domains(doms, i);
7057                         return NULL;
7058                 }
7059         }
7060         return doms;
7061 }
7062
7063 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7064 {
7065         unsigned int i;
7066         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7067                 free_cpumask_var(doms[i]);
7068         kfree(doms);
7069 }
7070
7071 /*
7072  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7073  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7074  * exclude other special cases in the future.
7075  */
7076 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7077 {
7078         int err;
7079
7080         arch_update_cpu_topology();
7081         ndoms_cur = 1;
7082         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7083         if (!doms_cur)
7084                 doms_cur = &fallback_doms;
7085         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7086         dattr_cur = NULL;
7087         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7088         register_sched_domain_sysctl();
7089
7090         return err;
7091 }
7092
7093 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7094                                        struct cpumask *tmpmask)
7095 {
7096         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7097 }
7098
7099 /*
7100  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7101  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7102  */
7103 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7104 {
7105         /* Save because hotplug lock held. */
7106         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7107         int i;
7108
7109         for_each_cpu(i, cpu_map)
7110                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7111         synchronize_sched();
7112         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7113 }
7114
7115 /* handle null as "default" */
7116 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7117                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7118 {
7119         struct sched_domain_attr tmp;
7120
7121         /* fast path */
7122         if (!new && !cur)
7123                 return 1;
7124
7125         tmp = SD_ATTR_INIT;
7126         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7127                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7128                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7129 }
7130
7131 /*
7132  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7133  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7134  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7135  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7136  *
7137  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7138  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7139  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7140  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7141  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7142  * it as it is.
7143  *
7144  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7145  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7146  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7147  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7148  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7149  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7150  *
7151  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7152  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7153  * and it will not create the default domain.
7154  *
7155  * Call with hotplug lock held
7156  */
7157 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7158                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7159 {
7160         int i, j, n;
7161         int new_topology;
7162
7163         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7164
7165         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7166         unregister_sched_domain_sysctl();
7167
7168         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7169         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7170
7171         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7172
7173         /* Destroy deleted domains */
7174         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7175                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7176                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7177                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7178                                 goto match1;
7179                 }
7180                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7181                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7182 match1:
7183                 ;
7184         }
7185
7186         if (doms_new == NULL) {
7187                 ndoms_cur = 0;
7188                 doms_new = &fallback_doms;
7189                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7190                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7191         }
7192
7193         /* Build new domains */
7194         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7195                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7196                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7197                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7198                                 goto match2;
7199                 }
7200                 /* no match - add a new doms_new */
7201                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7202                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7203 match2:
7204                 ;
7205         }
7206
7207         /* Remember the new sched domains */
7208         if (doms_cur != &fallback_doms)
7209                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7210         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7211         doms_cur = doms_new;
7212         dattr_cur = dattr_new;
7213         ndoms_cur = ndoms_new;
7214
7215         register_sched_domain_sysctl();
7216
7217         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7218 }
7219
7220 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7221 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7222 {
7223         get_online_cpus();
7224
7225         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7226         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7227
7228         rebuild_sched_domains();
7229         put_online_cpus();
7230 }
7231
7232 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7233 {
7234         unsigned int level = 0;
7235
7236         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7237                 return -EINVAL;
7238
7239         /*
7240          * level is always be positive so don't check for
7241          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7242          * What happens on 0 or 1 byte write,
7243          * need to check for count as well?
7244          */
7245
7246         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7247                 return -EINVAL;
7248
7249         if (smt)
7250                 sched_smt_power_savings = level;
7251         else
7252                 sched_mc_power_savings = level;
7253
7254         arch_reinit_sched_domains();
7255
7256         return count;
7257 }
7258
7259 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7260 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7261                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7262                                            char *page)
7263 {
7264         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7265 }
7266 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7267                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7268                                             const char *buf, size_t count)
7269 {
7270         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7271 }
7272 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7273                          sched_mc_power_savings_show,
7274                          sched_mc_power_savings_store);
7275 #endif
7276
7277 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7278 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7279                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7280                                             char *page)
7281 {
7282         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7283 }
7284 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7285                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7286                                              const char *buf, size_t count)
7287 {
7288         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7289 }
7290 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7291                    sched_smt_power_savings_show,
7292                    sched_smt_power_savings_store);
7293 #endif
7294
7295 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7296 {
7297         int err = 0;
7298
7299 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7300         if (smt_capable())
7301                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7302                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7303 #endif
7304 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7305         if (!err && mc_capable())
7306                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7307                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7308 #endif
7309         return err;
7310 }
7311 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7312
7313 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7314 /*
7315  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7316  * When cpusets are enabled they take over this function.
7317  */
7318 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7319                                 unsigned long action, void *hcpu)
7320 {
7321         switch (action) {
7322         case CPU_ONLINE:
7323         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7324         case CPU_DOWN_PREPARE:
7325         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7326         case CPU_DOWN_FAILED:
7327         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7328                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7329                 return NOTIFY_OK;
7330
7331         default:
7332                 return NOTIFY_DONE;
7333         }
7334 }
7335 #endif
7336
7337 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7338                                 unsigned long action, void *hcpu)
7339 {
7340         int cpu = (int)(long)hcpu;
7341
7342         switch (action) {
7343         case CPU_DOWN_PREPARE:
7344         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7345                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7346                 return NOTIFY_OK;
7347
7348         case CPU_DOWN_FAILED:
7349         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7350         case CPU_ONLINE:
7351         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7352                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7353                 return NOTIFY_OK;
7354
7355         default:
7356                 return NOTIFY_DONE;
7357         }
7358 }
7359
7360 void __init sched_init_smp(void)
7361 {
7362         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7363
7364         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7365         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7366
7367 #if defined(CONFIG_NUMA)
7368         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7369                                                                 GFP_KERNEL);
7370         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7371 #endif
7372         get_online_cpus();
7373         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7374         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7375         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7376         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7377                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7378         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7379         put_online_cpus();
7380
7381 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7382         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7383         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7384 #endif
7385
7386         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7387         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7388
7389         init_hrtick();
7390
7391         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7392         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7393                 BUG();
7394         sched_init_granularity();
7395         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7396
7397         init_sched_rt_class();
7398 }
7399 #else
7400 void __init sched_init_smp(void)
7401 {
7402         sched_init_granularity();
7403 }
7404 #endif /* CONFIG_SMP */
7405
7406 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7407
7408 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7409 {
7410         return in_lock_functions(addr) ||
7411                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7412                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7413 }
7414
7415 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7416 {
7417         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7418         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7419 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7420         cfs_rq->rq = rq;
7421 #endif
7422         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7423 }
7424
7425 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7426 {
7427         struct rt_prio_array *array;
7428         int i;
7429
7430         array = &rt_rq->active;
7431         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7432                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7433                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7434         }
7435         /* delimiter for bitsearch: */
7436         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7437
7438 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7439         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7440 #ifdef CONFIG_SMP
7441         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7442 #endif
7443 #endif
7444 #ifdef CONFIG_SMP
7445         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7446         rt_rq->overloaded = 0;
7447         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7448 #endif
7449
7450         rt_rq->rt_time = 0;
7451         rt_rq->rt_throttled = 0;
7452         rt_rq->rt_runtime = 0;
7453         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7454
7455 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7456         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7457         rt_rq->rq = rq;
7458 #endif
7459 }
7460
7461 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7462 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7463                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7464                                 struct sched_entity *parent)
7465 {
7466         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7467         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7468         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7469         cfs_rq->tg = tg;
7470         if (add)
7471                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7472
7473         tg->se[cpu] = se;
7474         /* se could be NULL for init_task_group */
7475         if (!se)
7476                 return;
7477
7478         if (!parent)
7479                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7480         else
7481                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7482
7483         se->my_q = cfs_rq;
7484         se->load.weight = tg->shares;
7485         se->load.inv_weight = 0;
7486         se->parent = parent;
7487 }
7488 #endif
7489
7490 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7491 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7492                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7493                 struct sched_rt_entity *parent)
7494 {
7495         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7496
7497         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7498         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7499         rt_rq->tg = tg;
7500         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7501         if (add)
7502                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7503
7504         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7505         if (!rt_se)
7506                 return;
7507
7508         if (!parent)
7509                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7510         else
7511                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7512
7513         rt_se->my_q = rt_rq;
7514         rt_se->parent = parent;
7515         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7516 }
7517 #endif
7518
7519 void __init sched_init(void)
7520 {
7521         int i, j;
7522         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7523
7524 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7525         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7526 #endif
7527 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7528         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7529 #endif
7530 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7531         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7532 #endif
7533         if (alloc_size) {
7534                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7535
7536 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7537                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7538                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7539
7540                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7541                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7542
7543 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7544 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7545                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7546                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7547
7548                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7549                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7550
7551 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7552 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7553                 for_each_possible_cpu(i) {
7554                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7555                         ptr += cpumask_size();
7556                 }
7557 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7558         }
7559
7560 #ifdef CONFIG_SMP
7561         init_defrootdomain();
7562 #endif
7563
7564         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7565                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7566
7567 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7568         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7569                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7570 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7571
7572 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7573         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7574         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7575
7576 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7577
7578 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7579         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7580                                             __alignof__(unsigned long));
7581 #endif
7582         for_each_possible_cpu(i) {
7583                 struct rq *rq;
7584
7585                 rq = cpu_rq(i);
7586                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7587                 rq->nr_running = 0;
7588                 rq->calc_load_active = 0;
7589                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7590                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7591                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7592 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7593                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7594                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7595 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7596                 /*
7597                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7598                  *
7599                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7600                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7601                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7602                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7603                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7604                  * (se->load.weight).
7605                  *
7606                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7607                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7608                  * then A0's share of the cpu resource is:
7609                  *
7610                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7611                  *
7612                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7613                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7614                  */
7615                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7616 #endif
7617 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7618
7619                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7620 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7621                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7622 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7623                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7624 #endif
7625 #endif
7626
7627                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7628                         rq->cpu_load[j] = 0;
7629 #ifdef CONFIG_SMP
7630                 rq->sd = NULL;
7631                 rq->rd = NULL;
7632                 rq->post_schedule = 0;
7633                 rq->active_balance = 0;
7634                 rq->next_balance = jiffies;
7635                 rq->push_cpu = 0;
7636                 rq->cpu = i;
7637                 rq->online = 0;
7638                 rq->idle_stamp = 0;
7639                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7640                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7641 #endif
7642                 init_rq_hrtick(rq);
7643                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7644         }
7645
7646         set_load_weight(&init_task);
7647
7648 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7649         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7650 #endif
7651
7652 #ifdef CONFIG_SMP
7653         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7654 #endif
7655
7656 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7657         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7658 #endif
7659
7660         /*
7661          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7662          */
7663         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7664         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7665
7666         /*
7667          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7668          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7669          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7670          * when this runqueue becomes "idle".
7671          */
7672         init_idle(current, smp_processor_id());
7673
7674         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7675
7676         /*
7677          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7678          */
7679         current->sched_class = &fair_sched_class;
7680
7681         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7682         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7683 #ifdef CONFIG_SMP
7684 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7685         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7686         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7687 #endif
7688         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7689         if (cpu_isolated_map == NULL)
7690                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7691 #endif /* SMP */
7692
7693         perf_event_init();
7694
7695         scheduler_running = 1;
7696 }
7697
7698 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7699 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7700 {
7701         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7702
7703         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7704 }
7705
7706 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7707 {
7708 #ifdef in_atomic
7709         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7710
7711         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7712             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7713                 return;
7714         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7715                 return;
7716         prev_jiffy = jiffies;
7717
7718         printk(KERN_ERR
7719                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7720                         file, line);
7721         printk(KERN_ERR
7722                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7723                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7724                         current->pid, current->comm);
7725
7726         debug_show_held_locks(current);
7727         if (irqs_disabled())
7728                 print_irqtrace_events(current);
7729         dump_stack();
7730 #endif
7731 }
7732 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7733 #endif
7734
7735 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7736 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7737 {
7738         int on_rq;
7739
7740         on_rq = p->se.on_rq;
7741         if (on_rq)
7742                 deactivate_task(rq, p, 0);
7743         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7744         if (on_rq) {
7745                 activate_task(rq, p, 0);
7746                 resched_task(rq->curr);
7747         }
7748 }
7749
7750 void normalize_rt_tasks(void)
7751 {
7752         struct task_struct *g, *p;
7753         unsigned long flags;
7754         struct rq *rq;
7755
7756         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7757         do_each_thread(g, p) {
7758                 /*
7759                  * Only normalize user tasks:
7760                  */
7761                 if (!p->mm)
7762                         continue;
7763
7764                 p->se.exec_start                = 0;
7765 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7766                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7767                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7768                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7769 #endif
7770
7771                 if (!rt_task(p)) {
7772                         /*
7773                          * Renice negative nice level userspace
7774                          * tasks back to 0:
7775                          */
7776                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7777                                 set_user_nice(p, 0);
7778                         continue;
7779                 }
7780
7781                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7782                 rq = __task_rq_lock(p);
7783
7784                 normalize_task(rq, p);
7785
7786                 __task_rq_unlock(rq);
7787                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7788         } while_each_thread(g, p);
7789
7790         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7791 }
7792
7793 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7794
7795 #ifdef CONFIG_IA64
7796 /*
7797  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7798  *
7799  * They can only be called when the whole system has been
7800  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7801  * activity can take place. Using them for anything else would
7802  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7803  * under any other configuration.
7804  */
7805
7806 /**
7807  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7808  * @cpu: the processor in question.
7809  *
7810  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7811  */
7812 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7813 {
7814         return cpu_curr(cpu);
7815 }
7816
7817 /**
7818  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7819  * @cpu: the processor in question.
7820  * @p: the task pointer to set.
7821  *
7822  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7823  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7824  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7825  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7826  * and caller must save the original value of the current task (see
7827  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7828  * re-starting the system.
7829  *
7830  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7831  */
7832 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7833 {
7834         cpu_curr(cpu) = p;
7835 }
7836
7837 #endif
7838
7839 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7840 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7841 {
7842         int i;
7843
7844         for_each_possible_cpu(i) {
7845                 if (tg->cfs_rq)
7846                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7847                 if (tg->se)
7848                         kfree(tg->se[i]);
7849         }
7850
7851         kfree(tg->cfs_rq);
7852         kfree(tg->se);
7853 }
7854
7855 static
7856 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7857 {
7858         struct cfs_rq *cfs_rq;
7859         struct sched_entity *se;
7860         struct rq *rq;
7861         int i;
7862
7863         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7864         if (!tg->cfs_rq)
7865                 goto err;
7866         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7867         if (!tg->se)
7868                 goto err;
7869
7870         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7871
7872         for_each_possible_cpu(i) {
7873                 rq = cpu_rq(i);
7874
7875                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7876                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7877                 if (!cfs_rq)
7878                         goto err;
7879
7880                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7881                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7882                 if (!se)
7883                         goto err_free_rq;
7884
7885                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7886         }
7887
7888         return 1;
7889
7890  err_free_rq:
7891         kfree(cfs_rq);
7892  err:
7893         return 0;
7894 }
7895
7896 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7897 {
7898         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7899                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7900 }
7901
7902 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7903 {
7904         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7905 }
7906 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7907 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7908 {
7909 }
7910
7911 static inline
7912 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7913 {
7914         return 1;
7915 }
7916
7917 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7918 {
7919 }
7920
7921 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7922 {
7923 }
7924 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7925
7926 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7927 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7928 {
7929         int i;
7930
7931         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7932
7933         for_each_possible_cpu(i) {
7934                 if (tg->rt_rq)
7935                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7936                 if (tg->rt_se)
7937                         kfree(tg->rt_se[i]);
7938         }
7939
7940         kfree(tg->rt_rq);
7941         kfree(tg->rt_se);
7942 }
7943
7944 static
7945 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7946 {
7947         struct rt_rq *rt_rq;
7948         struct sched_rt_entity *rt_se;
7949         struct rq *rq;
7950         int i;
7951
7952         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7953         if (!tg->rt_rq)
7954                 goto err;
7955         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7956         if (!tg->rt_se)
7957                 goto err;
7958
7959         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7960                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7961
7962         for_each_possible_cpu(i) {
7963                 rq = cpu_rq(i);
7964
7965                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7966                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7967                 if (!rt_rq)
7968                         goto err;
7969
7970                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7971                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7972                 if (!rt_se)
7973                         goto err_free_rq;
7974
7975                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
7976         }
7977
7978         return 1;
7979
7980  err_free_rq:
7981         kfree(rt_rq);
7982  err:
7983         return 0;
7984 }
7985
7986 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7987 {
7988         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7989                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7990 }
7991
7992 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7993 {
7994         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7995 }
7996 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7997 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7998 {
7999 }
8000
8001 static inline
8002 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8003 {
8004         return 1;
8005 }
8006
8007 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8008 {
8009 }
8010
8011 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8012 {
8013 }
8014 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8015
8016 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8017 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8018 {
8019         free_fair_sched_group(tg);
8020         free_rt_sched_group(tg);
8021         kfree(tg);
8022 }
8023
8024 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8025 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8026 {
8027         struct task_group *tg;
8028         unsigned long flags;
8029         int i;
8030
8031         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8032         if (!tg)
8033                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8034
8035         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8036                 goto err;
8037
8038         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8039                 goto err;
8040
8041         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8042         for_each_possible_cpu(i) {
8043                 register_fair_sched_group(tg, i);
8044                 register_rt_sched_group(tg, i);
8045         }
8046         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8047
8048         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8049
8050         tg->parent = parent;
8051         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8052         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8053         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8054
8055         return tg;
8056
8057 err:
8058         free_sched_group(tg);
8059         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8060 }
8061
8062 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8063 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8064 {
8065         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8066         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8067 }
8068
8069 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8070 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8071 {
8072         unsigned long flags;
8073         int i;
8074
8075         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8076         for_each_possible_cpu(i) {
8077                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8078                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8079         }
8080         list_del_rcu(&tg->list);
8081         list_del_rcu(&tg->siblings);
8082         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8083
8084         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8085         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8086 }
8087
8088 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8089  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8090  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8091  *      reflect its new group.
8092  */
8093 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8094 {
8095         int on_rq, running;
8096         unsigned long flags;
8097         struct rq *rq;
8098
8099         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8100
8101         running = task_current(rq, tsk);
8102         on_rq = tsk->se.on_rq;
8103
8104         if (on_rq)
8105                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8106         if (unlikely(running))
8107                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8108
8109         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8110
8111 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8112         if (tsk->sched_class->moved_group)
8113                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8114 #endif
8115
8116         if (unlikely(running))
8117                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8118         if (on_rq)
8119                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8120
8121         task_rq_unlock(rq, &flags);
8122 }
8123 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8124
8125 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8126 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8127 {
8128         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8129         int on_rq;
8130
8131         on_rq = se->on_rq;
8132         if (on_rq)
8133                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8134
8135         se->load.weight = shares;
8136         se->load.inv_weight = 0;
8137
8138         if (on_rq)
8139                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8140 }
8141
8142 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8143 {
8144         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8145         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8146         unsigned long flags;
8147
8148         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8149         __set_se_shares(se, shares);
8150         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8151 }
8152
8153 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8154
8155 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8156 {
8157         int i;
8158         unsigned long flags;
8159
8160         /*
8161          * We can't change the weight of the root cgroup.
8162          */
8163         if (!tg->se[0])
8164                 return -EINVAL;
8165
8166         if (shares < MIN_SHARES)
8167                 shares = MIN_SHARES;
8168         else if (shares > MAX_SHARES)
8169                 shares = MAX_SHARES;
8170
8171         mutex_lock(&shares_mutex);
8172         if (tg->shares == shares)
8173                 goto done;
8174
8175         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8176         for_each_possible_cpu(i)
8177                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8178         list_del_rcu(&tg->siblings);
8179         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8180
8181         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8182         synchronize_sched();
8183
8184         /*
8185          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8186          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8187          */
8188         tg->shares = shares;
8189         for_each_possible_cpu(i) {
8190                 /*
8191                  * force a rebalance
8192                  */
8193                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8194                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8195         }
8196
8197         /*
8198          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8199          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8200          */
8201         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8202         for_each_possible_cpu(i)
8203                 register_fair_sched_group(tg, i);
8204         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8205         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8206 done:
8207         mutex_unlock(&shares_mutex);
8208         return 0;
8209 }
8210
8211 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8212 {
8213         return tg->shares;
8214 }
8215 #endif
8216
8217 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8218 /*
8219  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8220  */
8221 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8222
8223 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8224 {
8225         if (runtime == RUNTIME_INF)
8226                 return 1ULL << 20;
8227
8228         return div64_u64(runtime << 20, period);
8229 }
8230
8231 /* Must be called with tasklist_lock held */
8232 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8233 {
8234         struct task_struct *g, *p;
8235
8236         do_each_thread(g, p) {
8237                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8238                         return 1;
8239         } while_each_thread(g, p);
8240
8241         return 0;
8242 }
8243
8244 struct rt_schedulable_data {
8245         struct task_group *tg;
8246         u64 rt_period;
8247         u64 rt_runtime;
8248 };
8249
8250 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8251 {
8252         struct rt_schedulable_data *d = data;
8253         struct task_group *child;
8254         unsigned long total, sum = 0;
8255         u64 period, runtime;
8256
8257         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8258         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8259
8260         if (tg == d->tg) {
8261                 period = d->rt_period;
8262                 runtime = d->rt_runtime;
8263         }
8264
8265         /*
8266          * Cannot have more runtime than the period.
8267          */
8268         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8269                 return -EINVAL;
8270
8271         /*
8272          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8273          */
8274         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8275                 return -EBUSY;
8276
8277         total = to_ratio(period, runtime);
8278
8279         /*
8280          * Nobody can have more than the global setting allows.
8281          */
8282         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8283                 return -EINVAL;
8284
8285         /*
8286          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8287          */
8288         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8289                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8290                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8291
8292                 if (child == d->tg) {
8293                         period = d->rt_period;
8294                         runtime = d->rt_runtime;
8295                 }
8296
8297                 sum += to_ratio(period, runtime);
8298         }
8299
8300         if (sum > total)
8301                 return -EINVAL;
8302
8303         return 0;
8304 }
8305
8306 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8307 {
8308         struct rt_schedulable_data data = {
8309                 .tg = tg,
8310                 .rt_period = period,
8311                 .rt_runtime = runtime,
8312         };
8313
8314         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8315 }
8316
8317 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8318                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8319 {
8320         int i, err = 0;
8321
8322         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8323         read_lock(&tasklist_lock);
8324         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8325         if (err)
8326                 goto unlock;
8327
8328         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8329         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8330         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8331
8332         for_each_possible_cpu(i) {
8333                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8334
8335                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8336                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8337                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8338         }
8339         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8340  unlock:
8341         read_unlock(&tasklist_lock);
8342         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8343
8344         return err;
8345 }
8346
8347 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8348 {
8349         u64 rt_runtime, rt_period;
8350
8351         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8352         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8353         if (rt_runtime_us < 0)
8354                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8355
8356         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8357 }
8358
8359 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8360 {
8361         u64 rt_runtime_us;
8362
8363         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8364                 return -1;
8365
8366         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8367         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8368         return rt_runtime_us;
8369 }
8370
8371 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8372 {
8373         u64 rt_runtime, rt_period;
8374
8375         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8376         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8377
8378         if (rt_period == 0)
8379                 return -EINVAL;
8380
8381         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8382 }
8383
8384 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8385 {
8386         u64 rt_period_us;
8387
8388         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8389         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8390         return rt_period_us;
8391 }
8392
8393 static int sched_rt_global_constraints(void)
8394 {
8395         u64 runtime, period;
8396         int ret = 0;
8397
8398         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8399                 return -EINVAL;
8400
8401         runtime = global_rt_runtime();
8402         period = global_rt_period();
8403
8404         /*
8405          * Sanity check on the sysctl variables.
8406          */
8407         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8408                 return -EINVAL;
8409
8410         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8411         read_lock(&tasklist_lock);
8412         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8413         read_unlock(&tasklist_lock);
8414         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8415
8416         return ret;
8417 }
8418
8419 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8420 {
8421         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8422         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8423                 return 0;
8424
8425         return 1;
8426 }
8427
8428 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8429 static int sched_rt_global_constraints(void)
8430 {
8431         unsigned long flags;
8432         int i;
8433
8434         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8435                 return -EINVAL;
8436
8437         /*
8438          * There's always some RT tasks in the root group
8439          * -- migration, kstopmachine etc..
8440          */
8441         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8442                 return -EBUSY;
8443
8444         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8445         for_each_possible_cpu(i) {
8446                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8447
8448                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8449                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8450                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8451         }
8452         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8453
8454         return 0;
8455 }
8456 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8457
8458 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8459                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8460                 loff_t *ppos)
8461 {
8462         int ret;
8463         int old_period, old_runtime;
8464         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8465
8466         mutex_lock(&mutex);
8467         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8468         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8469
8470         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8471
8472         if (!ret && write) {
8473                 ret = sched_rt_global_constraints();
8474                 if (ret) {
8475                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8476                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8477                 } else {
8478                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8479                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8480                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8481                 }
8482         }
8483         mutex_unlock(&mutex);
8484
8485         return ret;
8486 }
8487
8488 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8489
8490 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8491 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8492 {
8493         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8494                             struct task_group, css);
8495 }
8496
8497 static struct cgroup_subsys_state *
8498 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8499 {
8500         struct task_group *tg, *parent;
8501
8502         if (!cgrp->parent) {
8503                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8504                 return &init_task_group.css;
8505         }
8506
8507         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8508         tg = sched_create_group(parent);
8509         if (IS_ERR(tg))
8510                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8511
8512         return &tg->css;
8513 }
8514
8515 static void
8516 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8517 {
8518         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8519
8520         sched_destroy_group(tg);
8521 }
8522
8523 static int
8524 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8525 {
8526 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8527         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8528                 return -EINVAL;
8529 #else
8530         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8531         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8532                 return -EINVAL;
8533 #endif
8534         return 0;
8535 }
8536
8537 static int
8538 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8539                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8540 {
8541         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8542         if (retval)
8543                 return retval;
8544         if (threadgroup) {
8545                 struct task_struct *c;
8546                 rcu_read_lock();
8547                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8548                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8549                         if (retval) {
8550                                 rcu_read_unlock();
8551                                 return retval;
8552                         }
8553                 }
8554                 rcu_read_unlock();
8555         }
8556         return 0;
8557 }
8558
8559 static void
8560 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8561                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8562                   bool threadgroup)
8563 {
8564         sched_move_task(tsk);
8565         if (threadgroup) {
8566                 struct task_struct *c;
8567                 rcu_read_lock();
8568                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8569                         sched_move_task(c);
8570                 }
8571                 rcu_read_unlock();
8572         }
8573 }
8574
8575 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8576 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8577                                 u64 shareval)
8578 {
8579         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8580 }
8581
8582 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8583 {
8584         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8585
8586         return (u64) tg->shares;
8587 }
8588 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8589
8590 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8591 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8592                                 s64 val)
8593 {
8594         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8595 }
8596
8597 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8598 {
8599         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8600 }
8601
8602 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8603                 u64 rt_period_us)
8604 {
8605         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8606 }
8607
8608 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8609 {
8610         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8611 }
8612 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8613
8614 static struct cftype cpu_files[] = {
8615 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8616         {
8617                 .name = "shares",
8618                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8619                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8620         },
8621 #endif
8622 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8623         {
8624                 .name = "rt_runtime_us",
8625                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8626                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8627         },
8628         {
8629                 .name = "rt_period_us",
8630                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8631                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8632         },
8633 #endif
8634 };
8635
8636 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8637 {
8638         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8639 }
8640
8641 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8642         .name           = "cpu",
8643         .create         = cpu_cgroup_create,
8644         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8645         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8646         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8647         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8648         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8649         .early_init     = 1,
8650 };
8651
8652 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8653
8654 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8655
8656 /*
8657  * CPU accounting code for task groups.
8658  *
8659  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8660  * (balbir@in.ibm.com).
8661  */
8662
8663 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8664 struct cpuacct {
8665         struct cgroup_subsys_state css;
8666         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8667         u64 __percpu *cpuusage;
8668         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8669         struct cpuacct *parent;
8670 };
8671
8672 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8673
8674 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8675 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8676 {
8677         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8678                             struct cpuacct, css);
8679 }
8680
8681 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8682 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8683 {
8684         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8685                             struct cpuacct, css);
8686 }
8687
8688 /* create a new cpu accounting group */
8689 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8690         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8691 {
8692         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8693         int i;
8694
8695         if (!ca)
8696                 goto out;
8697
8698         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8699         if (!ca->cpuusage)
8700                 goto out_free_ca;
8701
8702         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8703                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8704                         goto out_free_counters;
8705
8706         if (cgrp->parent)
8707                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8708
8709         return &ca->css;
8710
8711 out_free_counters:
8712         while (--i >= 0)
8713                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8714         free_percpu(ca->cpuusage);
8715 out_free_ca:
8716         kfree(ca);
8717 out:
8718         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8719 }
8720
8721 /* destroy an existing cpu accounting group */
8722 static void
8723 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8724 {
8725         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8726         int i;
8727
8728         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8729                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8730         free_percpu(ca->cpuusage);
8731         kfree(ca);
8732 }
8733
8734 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8735 {
8736         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8737         u64 data;
8738
8739 #ifndef CONFIG_64BIT
8740         /*
8741          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8742          */
8743         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8744         data = *cpuusage;
8745         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8746 #else
8747         data = *cpuusage;
8748 #endif
8749
8750         return data;
8751 }
8752
8753 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8754 {
8755         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8756
8757 #ifndef CONFIG_64BIT
8758         /*
8759          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8760          */
8761         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8762         *cpuusage = val;
8763         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8764 #else
8765         *cpuusage = val;
8766 #endif
8767 }
8768
8769 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8770 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8771 {
8772         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8773         u64 totalcpuusage = 0;
8774         int i;
8775
8776         for_each_present_cpu(i)
8777                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8778
8779         return totalcpuusage;
8780 }
8781
8782 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8783                                                                 u64 reset)
8784 {
8785         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8786         int err = 0;
8787         int i;
8788
8789         if (reset) {
8790                 err = -EINVAL;
8791                 goto out;
8792         }
8793
8794         for_each_present_cpu(i)
8795                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8796
8797 out:
8798         return err;
8799 }
8800
8801 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8802                                    struct seq_file *m)
8803 {
8804         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8805         u64 percpu;
8806         int i;
8807
8808         for_each_present_cpu(i) {
8809                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8810                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8811         }
8812         seq_printf(m, "\n");
8813         return 0;
8814 }
8815
8816 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8817         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8818         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8819 };
8820
8821 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8822                 struct cgroup_map_cb *cb)
8823 {
8824         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8825         int i;
8826
8827         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8828                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8829                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8830                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8831         }
8832         return 0;
8833 }
8834
8835 static struct cftype files[] = {
8836         {
8837                 .name = "usage",
8838                 .read_u64 = cpuusage_read,
8839                 .write_u64 = cpuusage_write,
8840         },
8841         {
8842                 .name = "usage_percpu",
8843                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8844         },
8845         {
8846                 .name = "stat",
8847                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8848         },
8849 };
8850
8851 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8852 {
8853         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8854 }
8855
8856 /*
8857  * charge this task's execution time to its accounting group.
8858  *
8859  * called with rq->lock held.
8860  */
8861 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8862 {
8863         struct cpuacct *ca;
8864         int cpu;
8865
8866         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8867                 return;
8868
8869         cpu = task_cpu(tsk);
8870
8871         rcu_read_lock();
8872
8873         ca = task_ca(tsk);
8874
8875         for (; ca; ca = ca->parent) {
8876                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8877                 *cpuusage += cputime;
8878         }
8879
8880         rcu_read_unlock();
8881 }
8882
8883 /*
8884  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8885  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8886  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8887  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8888  *
8889  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8890  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8891  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8892  */
8893 #ifdef CONFIG_SMP
8894 #define CPUACCT_BATCH   \
8895         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8896 #else
8897 #define CPUACCT_BATCH   0
8898 #endif
8899
8900 /*
8901  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8902  */
8903 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8904                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8905 {
8906         struct cpuacct *ca;
8907         int batch = CPUACCT_BATCH;
8908
8909         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8910                 return;
8911
8912         rcu_read_lock();
8913         ca = task_ca(tsk);
8914
8915         do {
8916                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8917                 ca = ca->parent;
8918         } while (ca);
8919         rcu_read_unlock();
8920 }
8921
8922 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8923         .name = "cpuacct",
8924         .create = cpuacct_create,
8925         .destroy = cpuacct_destroy,
8926         .populate = cpuacct_populate,
8927         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8928 };
8929 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8930
8931 #ifndef CONFIG_SMP
8932
8933 void synchronize_sched_expedited(void)
8934 {
8935         barrier();
8936 }
8937 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8938
8939 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
8940
8941 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
8942
8943 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
8944 {
8945         /*
8946          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
8947          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
8948          * time that it returns.
8949          *
8950          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
8951          * above condition is already met when the control reaches
8952          * this point and the following smp_mb() is not strictly
8953          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
8954          * robustness against future implementation changes.
8955          */
8956         smp_mb(); /* See above comment block. */
8957         return 0;
8958 }
8959
8960 /*
8961  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
8962  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
8963  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
8964  * any sort of common-case code.
8965  *
8966  * Note that it is illegal to call this function while holding any
8967  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
8968  * observe this restriction will result in deadlock.
8969  */
8970 void synchronize_sched_expedited(void)
8971 {
8972         int snap, trycount = 0;
8973
8974         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
8975         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
8976         get_online_cpus();
8977         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
8978                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
8979                              NULL) == -EAGAIN) {
8980                 put_online_cpus();
8981                 if (trycount++ < 10)
8982                         udelay(trycount * num_online_cpus());
8983                 else {
8984                         synchronize_sched();
8985                         return;
8986                 }
8987                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
8988                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
8989                         return;
8990                 }
8991                 get_online_cpus();
8992         }
8993         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
8994         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
8995         put_online_cpus();
8996 }
8997 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8998
8999 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */