sched: Fix TASK_WAKING vs fork deadlock
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246         struct cgroup_subsys_state css;
247
248 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
249         /* schedulable entities of this group on each cpu */
250         struct sched_entity **se;
251         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
252         struct cfs_rq **cfs_rq;
253         unsigned long shares;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
257         struct sched_rt_entity **rt_se;
258         struct rt_rq **rt_rq;
259
260         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
261 #endif
262
263         struct rcu_head rcu;
264         struct list_head list;
265
266         struct task_group *parent;
267         struct list_head siblings;
268         struct list_head children;
269 };
270
271 #define root_task_group init_task_group
272
273 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
274  * a task group's cpu shares.
275  */
276 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
277
278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
279
280 #ifdef CONFIG_SMP
281 static int root_task_group_empty(void)
282 {
283         return list_empty(&root_task_group.children);
284 }
285 #endif
286
287 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
288
289 /*
290  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
291  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
292  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
293  * too large, so as the shares value of a task group.
294  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
295  *  limitation from this.)
296  */
297 #define MIN_SHARES      2
298 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
299
300 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
301 #endif
302
303 /* Default task group.
304  *      Every task in system belong to this group at bootup.
305  */
306 struct task_group init_task_group;
307
308 /* return group to which a task belongs */
309 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
310 {
311         struct task_group *tg;
312
313 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
314         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
315                                 struct task_group, css);
316 #else
317         tg = &init_task_group;
318 #endif
319         return tg;
320 }
321
322 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
323 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
324 {
325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
326         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
327         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
328 #endif
329
330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
331         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
332         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
333 #endif
334 }
335
336 #else
337
338 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
339 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
340 {
341         return NULL;
342 }
343
344 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
345
346 /* CFS-related fields in a runqueue */
347 struct cfs_rq {
348         struct load_weight load;
349         unsigned long nr_running;
350
351         u64 exec_clock;
352         u64 min_vruntime;
353
354         struct rb_root tasks_timeline;
355         struct rb_node *rb_leftmost;
356
357         struct list_head tasks;
358         struct list_head *balance_iterator;
359
360         /*
361          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
362          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
363          */
364         struct sched_entity *curr, *next, *last;
365
366         unsigned int nr_spread_over;
367
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
370
371         /*
372          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
373          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
374          * (like users, containers etc.)
375          *
376          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
377          * list is used during load balance.
378          */
379         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
380         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
381
382 #ifdef CONFIG_SMP
383         /*
384          * the part of load.weight contributed by tasks
385          */
386         unsigned long task_weight;
387
388         /*
389          *   h_load = weight * f(tg)
390          *
391          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
392          * this group.
393          */
394         unsigned long h_load;
395
396         /*
397          * this cpu's part of tg->shares
398          */
399         unsigned long shares;
400
401         /*
402          * load.weight at the time we set shares
403          */
404         unsigned long rq_weight;
405 #endif
406 #endif
407 };
408
409 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
410 struct rt_rq {
411         struct rt_prio_array active;
412         unsigned long rt_nr_running;
413 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
414         struct {
415                 int curr; /* highest queued rt task prio */
416 #ifdef CONFIG_SMP
417                 int next; /* next highest */
418 #endif
419         } highest_prio;
420 #endif
421 #ifdef CONFIG_SMP
422         unsigned long rt_nr_migratory;
423         unsigned long rt_nr_total;
424         int overloaded;
425         struct plist_head pushable_tasks;
426 #endif
427         int rt_throttled;
428         u64 rt_time;
429         u64 rt_runtime;
430         /* Nests inside the rq lock: */
431         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
432
433 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
434         unsigned long rt_nr_boosted;
435
436         struct rq *rq;
437         struct list_head leaf_rt_rq_list;
438         struct task_group *tg;
439 #endif
440 };
441
442 #ifdef CONFIG_SMP
443
444 /*
445  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
446  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
447  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
448  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
449  * object.
450  *
451  */
452 struct root_domain {
453         atomic_t refcount;
454         cpumask_var_t span;
455         cpumask_var_t online;
456
457         /*
458          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
459          * one runnable RT task.
460          */
461         cpumask_var_t rto_mask;
462         atomic_t rto_count;
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         struct cpupri cpupri;
465 #endif
466 };
467
468 /*
469  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
470  * members (mimicking the global state we have today).
471  */
472 static struct root_domain def_root_domain;
473
474 #endif
475
476 /*
477  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
478  *
479  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
480  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
481  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
482  */
483 struct rq {
484         /* runqueue lock: */
485         raw_spinlock_t lock;
486
487         /*
488          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
489          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
490          */
491         unsigned long nr_running;
492         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
493         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
494 #ifdef CONFIG_NO_HZ
495         u64 nohz_stamp;
496         unsigned char in_nohz_recently;
497 #endif
498         unsigned int skip_clock_update;
499
500         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
501         struct load_weight load;
502         unsigned long nr_load_updates;
503         u64 nr_switches;
504
505         struct cfs_rq cfs;
506         struct rt_rq rt;
507
508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
509         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
510         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
511 #endif
512 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
513         struct list_head leaf_rt_rq_list;
514 #endif
515
516         /*
517          * This is part of a global counter where only the total sum
518          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
519          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
520          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
521          */
522         unsigned long nr_uninterruptible;
523
524         struct task_struct *curr, *idle;
525         unsigned long next_balance;
526         struct mm_struct *prev_mm;
527
528         u64 clock;
529
530         atomic_t nr_iowait;
531
532 #ifdef CONFIG_SMP
533         struct root_domain *rd;
534         struct sched_domain *sd;
535
536         unsigned char idle_at_tick;
537         /* For active balancing */
538         int post_schedule;
539         int active_balance;
540         int push_cpu;
541         /* cpu of this runqueue: */
542         int cpu;
543         int online;
544
545         unsigned long avg_load_per_task;
546
547         struct task_struct *migration_thread;
548         struct list_head migration_queue;
549
550         u64 rt_avg;
551         u64 age_stamp;
552         u64 idle_stamp;
553         u64 avg_idle;
554 #endif
555
556         /* calc_load related fields */
557         unsigned long calc_load_update;
558         long calc_load_active;
559
560 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         int hrtick_csd_pending;
563         struct call_single_data hrtick_csd;
564 #endif
565         struct hrtimer hrtick_timer;
566 #endif
567
568 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
569         /* latency stats */
570         struct sched_info rq_sched_info;
571         unsigned long long rq_cpu_time;
572         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
573
574         /* sys_sched_yield() stats */
575         unsigned int yld_count;
576
577         /* schedule() stats */
578         unsigned int sched_switch;
579         unsigned int sched_count;
580         unsigned int sched_goidle;
581
582         /* try_to_wake_up() stats */
583         unsigned int ttwu_count;
584         unsigned int ttwu_local;
585
586         /* BKL stats */
587         unsigned int bkl_count;
588 #endif
589 };
590
591 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
592
593 static inline
594 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
595 {
596         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
597
598         /*
599          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
600          * this case, we can save a useless back to back clock update.
601          */
602         if (test_tsk_need_resched(p))
603                 rq->skip_clock_update = 1;
604 }
605
606 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
607 {
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         return rq->cpu;
610 #else
611         return 0;
612 #endif
613 }
614
615 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
616         rcu_dereference_check((p), \
617                               rcu_read_lock_sched_held() || \
618                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
619
620 /*
621  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
622  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
623  *
624  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
625  * preempt-disabled sections.
626  */
627 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
628         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
629
630 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
631 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
632 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
633 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
634 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
635
636 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
637 {
638         if (!rq->skip_clock_update)
639                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
640 }
641
642 /*
643  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
644  */
645 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
646 # define const_debug __read_mostly
647 #else
648 # define const_debug static const
649 #endif
650
651 /**
652  * runqueue_is_locked
653  * @cpu: the processor in question.
654  *
655  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
656  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
657  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
658  */
659 int runqueue_is_locked(int cpu)
660 {
661         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
662 }
663
664 /*
665  * Debugging: various feature bits
666  */
667
668 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
669         __SCHED_FEAT_##name ,
670
671 enum {
672 #include "sched_features.h"
673 };
674
675 #undef SCHED_FEAT
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
679
680 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
681 #include "sched_features.h"
682         0;
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         #name ,
689
690 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
691 #include "sched_features.h"
692         NULL
693 };
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
698 {
699         int i;
700
701         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
702                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
703                         seq_puts(m, "NO_");
704                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
705         }
706         seq_puts(m, "\n");
707
708         return 0;
709 }
710
711 static ssize_t
712 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
713                 size_t cnt, loff_t *ppos)
714 {
715         char buf[64];
716         char *cmp = buf;
717         int neg = 0;
718         int i;
719
720         if (cnt > 63)
721                 cnt = 63;
722
723         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
724                 return -EFAULT;
725
726         buf[cnt] = 0;
727
728         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
729                 neg = 1;
730                 cmp += 3;
731         }
732
733         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
734                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
735
736                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
737                         if (neg)
738                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
739                         else
740                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
741                         break;
742                 }
743         }
744
745         if (!sched_feat_names[i])
746                 return -EINVAL;
747
748         *ppos += cnt;
749
750         return cnt;
751 }
752
753 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
754 {
755         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
756 }
757
758 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
759         .open           = sched_feat_open,
760         .write          = sched_feat_write,
761         .read           = seq_read,
762         .llseek         = seq_lseek,
763         .release        = single_release,
764 };
765
766 static __init int sched_init_debug(void)
767 {
768         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
769                         &sched_feat_fops);
770
771         return 0;
772 }
773 late_initcall(sched_init_debug);
774
775 #endif
776
777 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
778
779 /*
780  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
781  * Limited because this is done with IRQs disabled.
782  */
783 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
784
785 /*
786  * ratelimit for updating the group shares.
787  * default: 0.25ms
788  */
789 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
790 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
791
792 /*
793  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
794  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
795  * default: 4
796  */
797 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
798
799 /*
800  * period over which we average the RT time consumption, measured
801  * in ms.
802  *
803  * default: 1s
804  */
805 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
806
807 /*
808  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
809  * default: 1s
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
812
813 static __read_mostly int scheduler_running;
814
815 /*
816  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
817  * default: 0.95s
818  */
819 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
820
821 static inline u64 global_rt_period(void)
822 {
823         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
824 }
825
826 static inline u64 global_rt_runtime(void)
827 {
828         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
829                 return RUNTIME_INF;
830
831         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 #ifndef prepare_arch_switch
835 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
836 #endif
837 #ifndef finish_arch_switch
838 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
839 #endif
840
841 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843         return rq->curr == p;
844 }
845
846 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
847 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return task_current(rq, p);
850 }
851
852 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
853 {
854 }
855
856 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
857 {
858 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
859         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
860         rq->lock.owner = current;
861 #endif
862         /*
863          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
864          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
865          * prev into current:
866          */
867         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
868
869         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
870 }
871
872 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         return p->oncpu;
877 #else
878         return task_current(rq, p);
879 #endif
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         /*
886          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
887          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
888          * here.
889          */
890         next->oncpu = 1;
891 #endif
892 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
893         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 #else
895         raw_spin_unlock(&rq->lock);
896 #endif
897 }
898
899 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
904          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
905          * finished.
906          */
907         smp_wmb();
908         prev->oncpu = 0;
909 #endif
910 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         local_irq_enable();
912 #endif
913 }
914 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
915
916 /*
917  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
918  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
919  */
920 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
921 {
922         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
923 }
924
925 /*
926  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
927  * Must be called interrupts disabled.
928  */
929 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
930         __acquires(rq->lock)
931 {
932         struct rq *rq;
933
934         for (;;) {
935                 while (task_is_waking(p))
936                         cpu_relax();
937                 rq = task_rq(p);
938                 raw_spin_lock(&rq->lock);
939                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
940                         return rq;
941                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
942         }
943 }
944
945 /*
946  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
947  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
948  * explicitly disabling preemption.
949  */
950 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
951         __acquires(rq->lock)
952 {
953         struct rq *rq;
954
955         for (;;) {
956                 while (task_is_waking(p))
957                         cpu_relax();
958                 local_irq_save(*flags);
959                 rq = task_rq(p);
960                 raw_spin_lock(&rq->lock);
961                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
962                         return rq;
963                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
964         }
965 }
966
967 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
968 {
969         struct rq *rq = task_rq(p);
970
971         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
972         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
973 }
974
975 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
976         __releases(rq->lock)
977 {
978         raw_spin_unlock(&rq->lock);
979 }
980
981 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
982         __releases(rq->lock)
983 {
984         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
985 }
986
987 /*
988  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
989  */
990 static struct rq *this_rq_lock(void)
991         __acquires(rq->lock)
992 {
993         struct rq *rq;
994
995         local_irq_disable();
996         rq = this_rq();
997         raw_spin_lock(&rq->lock);
998
999         return rq;
1000 }
1001
1002 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1003 /*
1004  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1005  *
1006  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1007  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1008  * reschedule event.
1009  *
1010  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1011  * rq->lock.
1012  */
1013
1014 /*
1015  * Use hrtick when:
1016  *  - enabled by features
1017  *  - hrtimer is actually high res
1018  */
1019 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1020 {
1021         if (!sched_feat(HRTICK))
1022                 return 0;
1023         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1024                 return 0;
1025         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1026 }
1027
1028 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1031                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * High-resolution timer tick.
1036  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1037  */
1038 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1039 {
1040         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1041
1042         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1043
1044         raw_spin_lock(&rq->lock);
1045         update_rq_clock(rq);
1046         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1047         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1048
1049         return HRTIMER_NORESTART;
1050 }
1051
1052 #ifdef CONFIG_SMP
1053 /*
1054  * called from hardirq (IPI) context
1055  */
1056 static void __hrtick_start(void *arg)
1057 {
1058         struct rq *rq = arg;
1059
1060         raw_spin_lock(&rq->lock);
1061         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1062         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1063         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Called to set the hrtick timer state.
1068  *
1069  * called with rq->lock held and irqs disabled
1070  */
1071 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1072 {
1073         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1074         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1075
1076         hrtimer_set_expires(timer, time);
1077
1078         if (rq == this_rq()) {
1079                 hrtimer_restart(timer);
1080         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1081                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1082                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1083         }
1084 }
1085
1086 static int
1087 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1088 {
1089         int cpu = (int)(long)hcpu;
1090
1091         switch (action) {
1092         case CPU_UP_CANCELED:
1093         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1094         case CPU_DOWN_PREPARE:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1096         case CPU_DEAD:
1097         case CPU_DEAD_FROZEN:
1098                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1099                 return NOTIFY_OK;
1100         }
1101
1102         return NOTIFY_DONE;
1103 }
1104
1105 static __init void init_hrtick(void)
1106 {
1107         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1108 }
1109 #else
1110 /*
1111  * Called to set the hrtick timer state.
1112  *
1113  * called with rq->lock held and irqs disabled
1114  */
1115 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1116 {
1117         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1118                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1119 }
1120
1121 static inline void init_hrtick(void)
1122 {
1123 }
1124 #endif /* CONFIG_SMP */
1125
1126 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1127 {
1128 #ifdef CONFIG_SMP
1129         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1130
1131         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1132         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1133         rq->hrtick_csd.info = rq;
1134 #endif
1135
1136         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1137         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1138 }
1139 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1140 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1141 {
1142 }
1143
1144 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1145 {
1146 }
1147
1148 static inline void init_hrtick(void)
1149 {
1150 }
1151 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152
1153 /*
1154  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1155  *
1156  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1157  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1158  * the target CPU.
1159  */
1160 #ifdef CONFIG_SMP
1161
1162 #ifndef tsk_is_polling
1163 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1164 #endif
1165
1166 static void resched_task(struct task_struct *p)
1167 {
1168         int cpu;
1169
1170         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1171
1172         if (test_tsk_need_resched(p))
1173                 return;
1174
1175         set_tsk_need_resched(p);
1176
1177         cpu = task_cpu(p);
1178         if (cpu == smp_processor_id())
1179                 return;
1180
1181         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1182         smp_mb();
1183         if (!tsk_is_polling(p))
1184                 smp_send_reschedule(cpu);
1185 }
1186
1187 static void resched_cpu(int cpu)
1188 {
1189         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1190         unsigned long flags;
1191
1192         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1193                 return;
1194         resched_task(cpu_curr(cpu));
1195         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1196 }
1197
1198 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1199 /*
1200  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1201  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1202  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1203  * idle system the next event might even be infinite time into the
1204  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1205  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1206  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1207  * wheel for the next timer event.
1208  */
1209 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1210 {
1211         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1212
1213         if (cpu == smp_processor_id())
1214                 return;
1215
1216         /*
1217          * This is safe, as this function is called with the timer
1218          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1219          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1220          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1221          * timer into account automatically.
1222          */
1223         if (rq->curr != rq->idle)
1224                 return;
1225
1226         /*
1227          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1228          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1229          * idle task through an additional NOOP schedule()
1230          */
1231         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1232
1233         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1234         smp_mb();
1235         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1236                 smp_send_reschedule(cpu);
1237 }
1238
1239 int nohz_ratelimit(int cpu)
1240 {
1241         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1242         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1243
1244         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1245
1246         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1247 }
1248
1249 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1250
1251 static u64 sched_avg_period(void)
1252 {
1253         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1254 }
1255
1256 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1257 {
1258         s64 period = sched_avg_period();
1259
1260         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1261                 rq->age_stamp += period;
1262                 rq->rt_avg /= 2;
1263         }
1264 }
1265
1266 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1267 {
1268         rq->rt_avg += rt_delta;
1269         sched_avg_update(rq);
1270 }
1271
1272 #else /* !CONFIG_SMP */
1273 static void resched_task(struct task_struct *p)
1274 {
1275         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1276         set_tsk_need_resched(p);
1277 }
1278
1279 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1280 {
1281 }
1282 #endif /* CONFIG_SMP */
1283
1284 #if BITS_PER_LONG == 32
1285 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1286 #else
1287 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1288 #endif
1289
1290 #define WMULT_SHIFT     32
1291
1292 /*
1293  * Shift right and round:
1294  */
1295 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1296
1297 /*
1298  * delta *= weight / lw
1299  */
1300 static unsigned long
1301 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1302                 struct load_weight *lw)
1303 {
1304         u64 tmp;
1305
1306         if (!lw->inv_weight) {
1307                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1308                         lw->inv_weight = 1;
1309                 else
1310                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1311                                 / (lw->weight+1);
1312         }
1313
1314         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1315         /*
1316          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1317          */
1318         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1319                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1320                         WMULT_SHIFT/2);
1321         else
1322                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1323
1324         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1325 }
1326
1327 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1328 {
1329         lw->weight += inc;
1330         lw->inv_weight = 0;
1331 }
1332
1333 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1334 {
1335         lw->weight -= dec;
1336         lw->inv_weight = 0;
1337 }
1338
1339 /*
1340  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1341  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1342  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1343  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1344  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1345  * slice expiry etc.
1346  */
1347
1348 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1349 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1350
1351 /*
1352  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1353  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1354  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1355  * that remained on nice 0.
1356  *
1357  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1358  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1359  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1360  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1361  * the relative distance between them is ~25%.)
1362  */
1363 static const int prio_to_weight[40] = {
1364  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1365  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1366  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1367  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1368  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1369  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1370  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1371  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1372 };
1373
1374 /*
1375  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1376  *
1377  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1378  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1379  * into multiplications:
1380  */
1381 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1382  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1383  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1384  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1385  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1386  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1387  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1388  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1389  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1390 };
1391
1392 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1393 enum cpuacct_stat_index {
1394         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1395         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1396
1397         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1401 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1402 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1403                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1404 #else
1405 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1406 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1407                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1408 #endif
1409
1410 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1411 {
1412         update_load_add(&rq->load, load);
1413 }
1414
1415 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1416 {
1417         update_load_sub(&rq->load, load);
1418 }
1419
1420 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1421 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1422
1423 /*
1424  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1425  * leaving it for the final time.
1426  */
1427 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1428 {
1429         struct task_group *parent, *child;
1430         int ret;
1431
1432         rcu_read_lock();
1433         parent = &root_task_group;
1434 down:
1435         ret = (*down)(parent, data);
1436         if (ret)
1437                 goto out_unlock;
1438         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1439                 parent = child;
1440                 goto down;
1441
1442 up:
1443                 continue;
1444         }
1445         ret = (*up)(parent, data);
1446         if (ret)
1447                 goto out_unlock;
1448
1449         child = parent;
1450         parent = parent->parent;
1451         if (parent)
1452                 goto up;
1453 out_unlock:
1454         rcu_read_unlock();
1455
1456         return ret;
1457 }
1458
1459 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1460 {
1461         return 0;
1462 }
1463 #endif
1464
1465 #ifdef CONFIG_SMP
1466 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1467 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1468 {
1469         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1474  * according to the scheduling class and "nice" value.
1475  *
1476  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1477  * balance conservatively.
1478  */
1479 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1480 {
1481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1483
1484         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1485                 return total;
1486
1487         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1492  * according to the scheduling class and "nice" value.
1493  */
1494 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1495 {
1496         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1497         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1498
1499         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1500                 return total;
1501
1502         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1503 }
1504
1505 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1506 {
1507         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1508
1509         if (!sd)
1510                 return NULL;
1511
1512         return sd->groups;
1513 }
1514
1515 static unsigned long power_of(int cpu)
1516 {
1517         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1518
1519         if (!group)
1520                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1521
1522         return group->cpu_power;
1523 }
1524
1525 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1526
1527 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1528 {
1529         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1530         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1531
1532         if (nr_running)
1533                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1534         else
1535                 rq->avg_load_per_task = 0;
1536
1537         return rq->avg_load_per_task;
1538 }
1539
1540 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1541
1542 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1543
1544 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1545
1546 /*
1547  * Calculate and set the cpu's group shares.
1548  */
1549 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1550                                     unsigned long sd_shares,
1551                                     unsigned long sd_rq_weight,
1552                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1553 {
1554         unsigned long shares, rq_weight;
1555         int boost = 0;
1556
1557         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1558         if (!rq_weight) {
1559                 boost = 1;
1560                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1561         }
1562
1563         /*
1564          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1565          * shares_i =  -----------------------------
1566          *                  \Sum_j rq_weight_j
1567          */
1568         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1569         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1570
1571         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1572                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1573                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1574                 unsigned long flags;
1575
1576                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1577                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1578                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1579                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1580                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1581         }
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1586  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1587  * parent group depends on the shares of its child groups.
1588  */
1589 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1590 {
1591         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1592         unsigned long *usd_rq_weight;
1593         struct sched_domain *sd = data;
1594         unsigned long flags;
1595         int i;
1596
1597         if (!tg->se[0])
1598                 return 0;
1599
1600         local_irq_save(flags);
1601         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1602
1603         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1604                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1605                 usd_rq_weight[i] = weight;
1606
1607                 rq_weight += weight;
1608                 /*
1609                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1610                  * is one of average load so that when a new task gets to
1611                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1612                  */
1613                 if (!weight)
1614                         weight = NICE_0_LOAD;
1615
1616                 sum_weight += weight;
1617                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1618         }
1619
1620         if (!rq_weight)
1621                 rq_weight = sum_weight;
1622
1623         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1624                 shares = tg->shares;
1625
1626         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1627                 shares = tg->shares;
1628
1629         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1630                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1631
1632         local_irq_restore(flags);
1633
1634         return 0;
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1639  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1640  * group is a fraction of its parents load.
1641  */
1642 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1643 {
1644         unsigned long load;
1645         long cpu = (long)data;
1646
1647         if (!tg->parent) {
1648                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1649         } else {
1650                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1651                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1652                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1653         }
1654
1655         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1656
1657         return 0;
1658 }
1659
1660 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1661 {
1662         s64 elapsed;
1663         u64 now;
1664
1665         if (root_task_group_empty())
1666                 return;
1667
1668         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1669         elapsed = now - sd->last_update;
1670
1671         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1672                 sd->last_update = now;
1673                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1674         }
1675 }
1676
1677 static void update_h_load(long cpu)
1678 {
1679         if (root_task_group_empty())
1680                 return;
1681
1682         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1683 }
1684
1685 #else
1686
1687 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1688 {
1689 }
1690
1691 #endif
1692
1693 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1694
1695 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1696
1697 /*
1698  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1699  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1700  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1701  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1702  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1703  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1704  */
1705 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1706         __releases(this_rq->lock)
1707         __acquires(busiest->lock)
1708         __acquires(this_rq->lock)
1709 {
1710         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1711         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1712
1713         return 1;
1714 }
1715
1716 #else
1717 /*
1718  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1719  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1720  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1721  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1722  * regardless of entry order into the function.
1723  */
1724 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1725         __releases(this_rq->lock)
1726         __acquires(busiest->lock)
1727         __acquires(this_rq->lock)
1728 {
1729         int ret = 0;
1730
1731         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1732                 if (busiest < this_rq) {
1733                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1734                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1735                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1736                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1737                         ret = 1;
1738                 } else
1739                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1740                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1741         }
1742         return ret;
1743 }
1744
1745 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1746
1747 /*
1748  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1749  */
1750 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1751 {
1752         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1753                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1754                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1755                 BUG_ON(1);
1756         }
1757
1758         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1759 }
1760
1761 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1762         __releases(busiest->lock)
1763 {
1764         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1765         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1766 }
1767
1768 /*
1769  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1770  *
1771  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1772  * you need to do so manually before calling.
1773  */
1774 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1775         __acquires(rq1->lock)
1776         __acquires(rq2->lock)
1777 {
1778         BUG_ON(!irqs_disabled());
1779         if (rq1 == rq2) {
1780                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1781                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1782         } else {
1783                 if (rq1 < rq2) {
1784                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1785                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1786                 } else {
1787                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1788                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1789                 }
1790         }
1791 }
1792
1793 /*
1794  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1795  *
1796  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1797  * you need to do so manually after calling.
1798  */
1799 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1800         __releases(rq1->lock)
1801         __releases(rq2->lock)
1802 {
1803         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1804         if (rq1 != rq2)
1805                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1806         else
1807                 __release(rq2->lock);
1808 }
1809
1810 #endif
1811
1812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1813 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1814 {
1815 #ifdef CONFIG_SMP
1816         cfs_rq->shares = shares;
1817 #endif
1818 }
1819 #endif
1820
1821 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1822 static void update_sysctl(void);
1823 static int get_update_sysctl_factor(void);
1824
1825 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1826 {
1827         set_task_rq(p, cpu);
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829         /*
1830          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1831          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1832          * per-task data have been completed by this moment.
1833          */
1834         smp_wmb();
1835         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1836 #endif
1837 }
1838
1839 static const struct sched_class rt_sched_class;
1840
1841 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1842 #define for_each_class(class) \
1843    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1844
1845 #include "sched_stats.h"
1846
1847 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1848 {
1849         rq->nr_running++;
1850 }
1851
1852 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1853 {
1854         rq->nr_running--;
1855 }
1856
1857 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1858 {
1859         if (task_has_rt_policy(p)) {
1860                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1861                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1862                 return;
1863         }
1864
1865         /*
1866          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1867          */
1868         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1869                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1870                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1871                 return;
1872         }
1873
1874         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1875         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1876 }
1877
1878 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1879 {
1880         s64 diff = sample - *avg;
1881         *avg += diff >> 3;
1882 }
1883
1884 static void
1885 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1886 {
1887         update_rq_clock(rq);
1888         sched_info_queued(p);
1889         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1890         p->se.on_rq = 1;
1891 }
1892
1893 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1894 {
1895         update_rq_clock(rq);
1896         sched_info_dequeued(p);
1897         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1898         p->se.on_rq = 0;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * activate_task - move a task to the runqueue.
1903  */
1904 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1905 {
1906         if (task_contributes_to_load(p))
1907                 rq->nr_uninterruptible--;
1908
1909         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1910         inc_nr_running(rq);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1915  */
1916 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1917 {
1918         if (task_contributes_to_load(p))
1919                 rq->nr_uninterruptible++;
1920
1921         dequeue_task(rq, p, sleep);
1922         dec_nr_running(rq);
1923 }
1924
1925 #include "sched_idletask.c"
1926 #include "sched_fair.c"
1927 #include "sched_rt.c"
1928 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1929 # include "sched_debug.c"
1930 #endif
1931
1932 /*
1933  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1934  */
1935 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1936 {
1937         return p->static_prio;
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1942  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1943  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1944  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1945  * estimator recalculates.
1946  */
1947 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1948 {
1949         int prio;
1950
1951         if (task_has_rt_policy(p))
1952                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1953         else
1954                 prio = __normal_prio(p);
1955         return prio;
1956 }
1957
1958 /*
1959  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1960  * taken into account by the scheduler. This value might
1961  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1962  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1963  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1964  */
1965 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1966 {
1967         p->normal_prio = normal_prio(p);
1968         /*
1969          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1970          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1971          * to the normal priority:
1972          */
1973         if (!rt_prio(p->prio))
1974                 return p->normal_prio;
1975         return p->prio;
1976 }
1977
1978 /**
1979  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1980  * @p: the task in question.
1981  */
1982 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1983 {
1984         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1985 }
1986
1987 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1988                                        const struct sched_class *prev_class,
1989                                        int oldprio, int running)
1990 {
1991         if (prev_class != p->sched_class) {
1992                 if (prev_class->switched_from)
1993                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1994                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1995         } else
1996                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1997 }
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000 /*
2001  * Is this task likely cache-hot:
2002  */
2003 static int
2004 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2005 {
2006         s64 delta;
2007
2008         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2009                 return 0;
2010
2011         /*
2012          * Buddy candidates are cache hot:
2013          */
2014         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2015                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2016                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2017                 return 1;
2018
2019         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2020                 return 1;
2021         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2022                 return 0;
2023
2024         delta = now - p->se.exec_start;
2025
2026         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2027 }
2028
2029 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2030 {
2031 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2032         /*
2033          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2034          * ttwu() will sort out the placement.
2035          */
2036         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2037                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2038 #endif
2039
2040         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2041
2042         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2043                 p->se.nr_migrations++;
2044                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2045         }
2046
2047         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2048 }
2049
2050 struct migration_req {
2051         struct list_head list;
2052
2053         struct task_struct *task;
2054         int dest_cpu;
2055
2056         struct completion done;
2057 };
2058
2059 /*
2060  * The task's runqueue lock must be held.
2061  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2062  */
2063 static int
2064 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2065 {
2066         struct rq *rq = task_rq(p);
2067
2068         /*
2069          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2070          * the next wake-up will properly place the task.
2071          */
2072         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2073                 return 0;
2074
2075         init_completion(&req->done);
2076         req->task = p;
2077         req->dest_cpu = dest_cpu;
2078         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2079
2080         return 1;
2081 }
2082
2083 /*
2084  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2085  *                              context switch.
2086  *
2087  * @p must not be current.
2088  */
2089 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2090 {
2091         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2092         int running;
2093         struct rq *rq;
2094
2095         nvcsw   = p->nvcsw;
2096         nivcsw  = p->nivcsw;
2097         for (;;) {
2098                 /*
2099                  * The runqueue is assigned before the actual context
2100                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2101                  *
2102                  * We could check initially without the lock but it is
2103                  * very likely that we need to take the lock in every
2104                  * iteration.
2105                  */
2106                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2107                 running = task_running(rq, p);
2108                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2109
2110                 if (likely(!running))
2111                         break;
2112                 /*
2113                  * The switch count is incremented before the actual
2114                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2115                  * sure at least one completed.
2116                  */
2117                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2118                         break;
2119                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2120                         break;
2121
2122                 cpu_relax();
2123         }
2124 }
2125
2126 /*
2127  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2128  *
2129  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2130  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2131  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2132  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2133  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2134  * @p has remained unscheduled the whole time.
2135  *
2136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2140  * waiting to become inactive.
2141  */
2142 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2143 {
2144         unsigned long flags;
2145         int running, on_rq;
2146         unsigned long ncsw;
2147         struct rq *rq;
2148
2149         for (;;) {
2150                 /*
2151                  * We do the initial early heuristics without holding
2152                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2153                  * the runqueue lock when things look like they will
2154                  * work out!
2155                  */
2156                 rq = task_rq(p);
2157
2158                 /*
2159                  * If the task is actively running on another CPU
2160                  * still, just relax and busy-wait without holding
2161                  * any locks.
2162                  *
2163                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2164                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2165                  * But we don't care, since "task_running()" will
2166                  * return false if the runqueue has changed and p
2167                  * is actually now running somewhere else!
2168                  */
2169                 while (task_running(rq, p)) {
2170                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2171                                 return 0;
2172                         cpu_relax();
2173                 }
2174
2175                 /*
2176                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2177                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2178                  * just go back and repeat.
2179                  */
2180                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2181                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2182                 running = task_running(rq, p);
2183                 on_rq = p->se.on_rq;
2184                 ncsw = 0;
2185                 if (!match_state || p->state == match_state)
2186                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2187                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2188
2189                 /*
2190                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2191                  */
2192                 if (unlikely(!ncsw))
2193                         break;
2194
2195                 /*
2196                  * Was it really running after all now that we
2197                  * checked with the proper locks actually held?
2198                  *
2199                  * Oops. Go back and try again..
2200                  */
2201                 if (unlikely(running)) {
2202                         cpu_relax();
2203                         continue;
2204                 }
2205
2206                 /*
2207                  * It's not enough that it's not actively running,
2208                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2209                  * preempted!
2210                  *
2211                  * So if it was still runnable (but just not actively
2212                  * running right now), it's preempted, and we should
2213                  * yield - it could be a while.
2214                  */
2215                 if (unlikely(on_rq)) {
2216                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2217                         continue;
2218                 }
2219
2220                 /*
2221                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2222                  * runnable, which means that it will never become
2223                  * running in the future either. We're all done!
2224                  */
2225                 break;
2226         }
2227
2228         return ncsw;
2229 }
2230
2231 /***
2232  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2233  * @p: the to-be-kicked thread
2234  *
2235  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2236  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2237  *
2238  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2239  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2240  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2241  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2242  * achieved as well.
2243  */
2244 void kick_process(struct task_struct *p)
2245 {
2246         int cpu;
2247
2248         preempt_disable();
2249         cpu = task_cpu(p);
2250         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2251                 smp_send_reschedule(cpu);
2252         preempt_enable();
2253 }
2254 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2255 #endif /* CONFIG_SMP */
2256
2257 /**
2258  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2259  * @p:          the task to evaluate
2260  * @func:       the function to be called
2261  * @info:       the function call argument
2262  *
2263  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2264  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2265  */
2266 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2267                               void (*func) (void *info), void *info)
2268 {
2269         int cpu;
2270
2271         preempt_disable();
2272         cpu = task_cpu(p);
2273         if (task_curr(p))
2274                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2275         preempt_enable();
2276 }
2277
2278 #ifdef CONFIG_SMP
2279 /*
2280  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2281  */
2282 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2283 {
2284         int dest_cpu;
2285         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2286
2287         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2288         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2289                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2290                         return dest_cpu;
2291
2292         /* Any allowed, online CPU? */
2293         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2294         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2295                 return dest_cpu;
2296
2297         /* No more Mr. Nice Guy. */
2298         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2299                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2300                 /*
2301                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2302                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2303                  * leave kernel.
2304                  */
2305                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2306                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2307                                "longer affine to cpu%d\n",
2308                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2309                 }
2310         }
2311
2312         return dest_cpu;
2313 }
2314
2315 /*
2316  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2317  */
2318 static inline
2319 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2320 {
2321         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2322
2323         /*
2324          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2325          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2326          * cpu.
2327          *
2328          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2329          *
2330          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2331          *   not worry about this generic constraint ]
2332          */
2333         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2334                      !cpu_online(cpu)))
2335                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2336
2337         return cpu;
2338 }
2339 #endif
2340
2341 /***
2342  * try_to_wake_up - wake up a thread
2343  * @p: the to-be-woken-up thread
2344  * @state: the mask of task states that can be woken
2345  * @sync: do a synchronous wakeup?
2346  *
2347  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2348  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2349  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2350  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2351  * runnable without the overhead of this.
2352  *
2353  * returns failure only if the task is already active.
2354  */
2355 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2356                           int wake_flags)
2357 {
2358         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2359         unsigned long flags;
2360         struct rq *rq;
2361
2362         this_cpu = get_cpu();
2363
2364         smp_wmb();
2365         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2366         if (!(p->state & state))
2367                 goto out;
2368
2369         if (p->se.on_rq)
2370                 goto out_running;
2371
2372         cpu = task_cpu(p);
2373         orig_cpu = cpu;
2374
2375 #ifdef CONFIG_SMP
2376         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2377                 goto out_activate;
2378
2379         /*
2380          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2381          * we put the task in TASK_WAKING state.
2382          *
2383          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2384          */
2385         if (task_contributes_to_load(p))
2386                 rq->nr_uninterruptible--;
2387         p->state = TASK_WAKING;
2388
2389         if (p->sched_class->task_waking)
2390                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2391
2392         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2393         if (cpu != orig_cpu)
2394                 set_task_cpu(p, cpu);
2395         __task_rq_unlock(rq);
2396
2397         rq = cpu_rq(cpu);
2398         raw_spin_lock(&rq->lock);
2399
2400         /*
2401          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2402          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2403          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2404          * cpu we just moved it to.
2405          */
2406         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2407         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2408
2409 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2410         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2411         if (cpu == this_cpu)
2412                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2413         else {
2414                 struct sched_domain *sd;
2415                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2416                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2417                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2418                                 break;
2419                         }
2420                 }
2421         }
2422 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2423
2424 out_activate:
2425 #endif /* CONFIG_SMP */
2426         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2427         if (wake_flags & WF_SYNC)
2428                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2429         if (orig_cpu != cpu)
2430                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2431         if (cpu == this_cpu)
2432                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2433         else
2434                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2435         activate_task(rq, p, 1);
2436         success = 1;
2437
2438 out_running:
2439         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2440         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2441
2442         p->state = TASK_RUNNING;
2443 #ifdef CONFIG_SMP
2444         if (p->sched_class->task_woken)
2445                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2446
2447         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2448                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2449                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2450
2451                 if (delta > max)
2452                         rq->avg_idle = max;
2453                 else
2454                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2455                 rq->idle_stamp = 0;
2456         }
2457 #endif
2458 out:
2459         task_rq_unlock(rq, &flags);
2460         put_cpu();
2461
2462         return success;
2463 }
2464
2465 /**
2466  * wake_up_process - Wake up a specific process
2467  * @p: The process to be woken up.
2468  *
2469  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2470  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2471  * running.
2472  *
2473  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2474  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2475  */
2476 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2477 {
2478         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2479 }
2480 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2481
2482 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2483 {
2484         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2485 }
2486
2487 /*
2488  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2489  * p is forked by current.
2490  *
2491  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2492  */
2493 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2494 {
2495         p->se.exec_start                = 0;
2496         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2497         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2498         p->se.nr_migrations             = 0;
2499
2500 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2501         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2502 #endif
2503
2504         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2505         p->se.on_rq = 0;
2506         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2507
2508 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2509         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2510 #endif
2511 }
2512
2513 /*
2514  * fork()/clone()-time setup:
2515  */
2516 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2517 {
2518         int cpu = get_cpu();
2519
2520         __sched_fork(p);
2521         /*
2522          * We mark the process as running here. This guarantees that
2523          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2524          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2525          */
2526         p->state = TASK_RUNNING;
2527
2528         /*
2529          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2530          */
2531         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2532                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2533                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2534                         p->normal_prio = p->static_prio;
2535                 }
2536
2537                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2538                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2539                         p->normal_prio = p->static_prio;
2540                         set_load_weight(p);
2541                 }
2542
2543                 /*
2544                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2545                  * fulfilled its duty:
2546                  */
2547                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2548         }
2549
2550         /*
2551          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2552          */
2553         p->prio = current->normal_prio;
2554
2555         if (!rt_prio(p->prio))
2556                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2557
2558         if (p->sched_class->task_fork)
2559                 p->sched_class->task_fork(p);
2560
2561         set_task_cpu(p, cpu);
2562
2563 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2564         if (likely(sched_info_on()))
2565                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2566 #endif
2567 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2568         p->oncpu = 0;
2569 #endif
2570 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2571         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2572         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2573 #endif
2574         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2575
2576         put_cpu();
2577 }
2578
2579 /*
2580  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2581  *
2582  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2583  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2584  * on the runqueue and wakes it.
2585  */
2586 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2587 {
2588         unsigned long flags;
2589         struct rq *rq;
2590         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2591
2592 #ifdef CONFIG_SMP
2593         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2594         p->state = TASK_WAKING;
2595
2596         /*
2597          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2598          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2599          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2600          *
2601          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2602          * without people poking at ->cpus_allowed.
2603          */
2604         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2605         set_task_cpu(p, cpu);
2606
2607         p->state = TASK_RUNNING;
2608         task_rq_unlock(rq, &flags);
2609 #endif
2610
2611         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2612         activate_task(rq, p, 0);
2613         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2614         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2615 #ifdef CONFIG_SMP
2616         if (p->sched_class->task_woken)
2617                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2618 #endif
2619         task_rq_unlock(rq, &flags);
2620         put_cpu();
2621 }
2622
2623 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2624
2625 /**
2626  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2627  * @notifier: notifier struct to register
2628  */
2629 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2630 {
2631         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2632 }
2633 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2634
2635 /**
2636  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2637  * @notifier: notifier struct to unregister
2638  *
2639  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2640  */
2641 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2642 {
2643         hlist_del(&notifier->link);
2644 }
2645 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2646
2647 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2648 {
2649         struct preempt_notifier *notifier;
2650         struct hlist_node *node;
2651
2652         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2653                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2654 }
2655
2656 static void
2657 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2658                                  struct task_struct *next)
2659 {
2660         struct preempt_notifier *notifier;
2661         struct hlist_node *node;
2662
2663         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2664                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2665 }
2666
2667 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2668
2669 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2670 {
2671 }
2672
2673 static void
2674 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2675                                  struct task_struct *next)
2676 {
2677 }
2678
2679 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2680
2681 /**
2682  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2683  * @rq: the runqueue preparing to switch
2684  * @prev: the current task that is being switched out
2685  * @next: the task we are going to switch to.
2686  *
2687  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2688  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2689  * switch.
2690  *
2691  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2692  * hooks.
2693  */
2694 static inline void
2695 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2696                     struct task_struct *next)
2697 {
2698         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2699         prepare_lock_switch(rq, next);
2700         prepare_arch_switch(next);
2701 }
2702
2703 /**
2704  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2705  * @rq: runqueue associated with task-switch
2706  * @prev: the thread we just switched away from.
2707  *
2708  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2709  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2710  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2711  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2712  *
2713  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2714  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2715  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2716  * details.)
2717  */
2718 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2719         __releases(rq->lock)
2720 {
2721         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2722         long prev_state;
2723
2724         rq->prev_mm = NULL;
2725
2726         /*
2727          * A task struct has one reference for the use as "current".
2728          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2729          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2730          * the scheduled task must drop that reference.
2731          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2732          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2733          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2734          * be dropped twice.
2735          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2736          */
2737         prev_state = prev->state;
2738         finish_arch_switch(prev);
2739 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2740         local_irq_disable();
2741 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2742         perf_event_task_sched_in(current);
2743 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2744         local_irq_enable();
2745 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2746         finish_lock_switch(rq, prev);
2747
2748         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2749         if (mm)
2750                 mmdrop(mm);
2751         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2752                 /*
2753                  * Remove function-return probe instances associated with this
2754                  * task and put them back on the free list.
2755                  */
2756                 kprobe_flush_task(prev);
2757                 put_task_struct(prev);
2758         }
2759 }
2760
2761 #ifdef CONFIG_SMP
2762
2763 /* assumes rq->lock is held */
2764 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2765 {
2766         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2767                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2768 }
2769
2770 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2771 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2772 {
2773         if (rq->post_schedule) {
2774                 unsigned long flags;
2775
2776                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2777                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2778                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2779                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2780
2781                 rq->post_schedule = 0;
2782         }
2783 }
2784
2785 #else
2786
2787 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2788 {
2789 }
2790
2791 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2792 {
2793 }
2794
2795 #endif
2796
2797 /**
2798  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2799  * @prev: the thread we just switched away from.
2800  */
2801 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2802         __releases(rq->lock)
2803 {
2804         struct rq *rq = this_rq();
2805
2806         finish_task_switch(rq, prev);
2807
2808         /*
2809          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2810          * task_switch?
2811          */
2812         post_schedule(rq);
2813
2814 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2815         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2816         preempt_enable();
2817 #endif
2818         if (current->set_child_tid)
2819                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2820 }
2821
2822 /*
2823  * context_switch - switch to the new MM and the new
2824  * thread's register state.
2825  */
2826 static inline void
2827 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2828                struct task_struct *next)
2829 {
2830         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2831
2832         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2833         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2834         mm = next->mm;
2835         oldmm = prev->active_mm;
2836         /*
2837          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2838          * combine the page table reload and the switch backend into
2839          * one hypercall.
2840          */
2841         arch_start_context_switch(prev);
2842
2843         if (likely(!mm)) {
2844                 next->active_mm = oldmm;
2845                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2846                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2847         } else
2848                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2849
2850         if (likely(!prev->mm)) {
2851                 prev->active_mm = NULL;
2852                 rq->prev_mm = oldmm;
2853         }
2854         /*
2855          * Since the runqueue lock will be released by the next
2856          * task (which is an invalid locking op but in the case
2857          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2858          * do an early lockdep release here:
2859          */
2860 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2861         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2862 #endif
2863
2864         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2865         switch_to(prev, next, prev);
2866
2867         barrier();
2868         /*
2869          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2870          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2871          * frame will be invalid.
2872          */
2873         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2874 }
2875
2876 /*
2877  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2878  *
2879  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2880  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2881  * number of context switches performed since bootup.
2882  */
2883 unsigned long nr_running(void)
2884 {
2885         unsigned long i, sum = 0;
2886
2887         for_each_online_cpu(i)
2888                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2889
2890         return sum;
2891 }
2892
2893 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2894 {
2895         unsigned long i, sum = 0;
2896
2897         for_each_possible_cpu(i)
2898                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2899
2900         /*
2901          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2902          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2903          */
2904         if (unlikely((long)sum < 0))
2905                 sum = 0;
2906
2907         return sum;
2908 }
2909
2910 unsigned long long nr_context_switches(void)
2911 {
2912         int i;
2913         unsigned long long sum = 0;
2914
2915         for_each_possible_cpu(i)
2916                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2917
2918         return sum;
2919 }
2920
2921 unsigned long nr_iowait(void)
2922 {
2923         unsigned long i, sum = 0;
2924
2925         for_each_possible_cpu(i)
2926                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2927
2928         return sum;
2929 }
2930
2931 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2932 {
2933         struct rq *this = this_rq();
2934         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2935 }
2936
2937 unsigned long this_cpu_load(void)
2938 {
2939         struct rq *this = this_rq();
2940         return this->cpu_load[0];
2941 }
2942
2943
2944 /* Variables and functions for calc_load */
2945 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2946 static unsigned long calc_load_update;
2947 unsigned long avenrun[3];
2948 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2949
2950 /**
2951  * get_avenrun - get the load average array
2952  * @loads:      pointer to dest load array
2953  * @offset:     offset to add
2954  * @shift:      shift count to shift the result left
2955  *
2956  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2957  */
2958 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2959 {
2960         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2961         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2962         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2963 }
2964
2965 static unsigned long
2966 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2967 {
2968         load *= exp;
2969         load += active * (FIXED_1 - exp);
2970         return load >> FSHIFT;
2971 }
2972
2973 /*
2974  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2975  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2976  */
2977 void calc_global_load(void)
2978 {
2979         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2980         long active;
2981
2982         if (time_before(jiffies, upd))
2983                 return;
2984
2985         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2986         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2987
2988         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2989         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2990         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2991
2992         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2993 }
2994
2995 /*
2996  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2997  */
2998 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2999 {
3000         long nr_active, delta;
3001
3002         nr_active = this_rq->nr_running;
3003         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3004
3005         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3006                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3007                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3008                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3009         }
3010 }
3011
3012 /*
3013  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3014  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3015  */
3016 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3017 {
3018         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3019         int i, scale;
3020
3021         this_rq->nr_load_updates++;
3022
3023         /* Update our load: */
3024         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3025                 unsigned long old_load, new_load;
3026
3027                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3028
3029                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3030                 new_load = this_load;
3031                 /*
3032                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3033                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3034                  * example.
3035                  */
3036                 if (new_load > old_load)
3037                         new_load += scale-1;
3038                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3039         }
3040
3041         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3042                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3043                 calc_load_account_active(this_rq);
3044         }
3045 }
3046
3047 #ifdef CONFIG_SMP
3048
3049 /*
3050  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3051  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3052  */
3053 void sched_exec(void)
3054 {
3055         struct task_struct *p = current;
3056         struct migration_req req;
3057         unsigned long flags;
3058         struct rq *rq;
3059         int dest_cpu;
3060
3061         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3062         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3063         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3064                 goto unlock;
3065
3066         /*
3067          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3068          */
3069         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3070             likely(cpu_active(dest_cpu)) &&
3071             migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3072                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3073                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3074
3075                 get_task_struct(mt);
3076                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3077                 wake_up_process(mt);
3078                 put_task_struct(mt);
3079                 wait_for_completion(&req.done);
3080
3081                 return;
3082         }
3083 unlock:
3084         task_rq_unlock(rq, &flags);
3085 }
3086
3087 #endif
3088
3089 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3090
3091 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3092
3093 /*
3094  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3095  * @p in case that task is currently running.
3096  *
3097  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3098  */
3099 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3100 {
3101         u64 ns = 0;
3102
3103         if (task_current(rq, p)) {
3104                 update_rq_clock(rq);
3105                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3106                 if ((s64)ns < 0)
3107                         ns = 0;
3108         }
3109
3110         return ns;
3111 }
3112
3113 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3114 {
3115         unsigned long flags;
3116         struct rq *rq;
3117         u64 ns = 0;
3118
3119         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3120         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3121         task_rq_unlock(rq, &flags);
3122
3123         return ns;
3124 }
3125
3126 /*
3127  * Return accounted runtime for the task.
3128  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3129  * pending runtime that have not been accounted yet.
3130  */
3131 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3132 {
3133         unsigned long flags;
3134         struct rq *rq;
3135         u64 ns = 0;
3136
3137         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3138         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3139         task_rq_unlock(rq, &flags);
3140
3141         return ns;
3142 }
3143
3144 /*
3145  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3146  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3147  * pending runtime that have not been accounted yet.
3148  *
3149  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3150  * so the return value not includes other pending runtime that other
3151  * running tasks might have.
3152  */
3153 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3154 {
3155         struct task_cputime totals;
3156         unsigned long flags;
3157         struct rq *rq;
3158         u64 ns;
3159
3160         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3161         thread_group_cputime(p, &totals);
3162         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3163         task_rq_unlock(rq, &flags);
3164
3165         return ns;
3166 }
3167
3168 /*
3169  * Account user cpu time to a process.
3170  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3171  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3172  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3173  */
3174 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3175                        cputime_t cputime_scaled)
3176 {
3177         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3178         cputime64_t tmp;
3179
3180         /* Add user time to process. */
3181         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3182         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3183         account_group_user_time(p, cputime);
3184
3185         /* Add user time to cpustat. */
3186         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3187         if (TASK_NICE(p) > 0)
3188                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3189         else
3190                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3191
3192         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3193         /* Account for user time used */
3194         acct_update_integrals(p);
3195 }
3196
3197 /*
3198  * Account guest cpu time to a process.
3199  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3200  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3201  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3202  */
3203 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3204                                cputime_t cputime_scaled)
3205 {
3206         cputime64_t tmp;
3207         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3208
3209         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3210
3211         /* Add guest time to process. */
3212         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3213         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3214         account_group_user_time(p, cputime);
3215         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3216
3217         /* Add guest time to cpustat. */
3218         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3219                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3220                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3221         } else {
3222                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3223                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3224         }
3225 }
3226
3227 /*
3228  * Account system cpu time to a process.
3229  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3230  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3231  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3232  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3233  */
3234 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3235                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3236 {
3237         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3238         cputime64_t tmp;
3239
3240         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3241                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3242                 return;
3243         }
3244
3245         /* Add system time to process. */
3246         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3247         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3248         account_group_system_time(p, cputime);
3249
3250         /* Add system time to cpustat. */
3251         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3252         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3253                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3254         else if (softirq_count())
3255                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3256         else
3257                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3258
3259         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3260
3261         /* Account for system time used */
3262         acct_update_integrals(p);
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Account for involuntary wait time.
3267  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3268  */
3269 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3270 {
3271         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3272         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3273
3274         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3275 }
3276
3277 /*
3278  * Account for idle time.
3279  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3280  */
3281 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3282 {
3283         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3284         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3285         struct rq *rq = this_rq();
3286
3287         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3288                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3289         else
3290                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3291 }
3292
3293 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3294
3295 /*
3296  * Account a single tick of cpu time.
3297  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3298  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3299  */
3300 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3301 {
3302         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3303         struct rq *rq = this_rq();
3304
3305         if (user_tick)
3306                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3307         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3308                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3309                                     one_jiffy_scaled);
3310         else
3311                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3312 }
3313
3314 /*
3315  * Account multiple ticks of steal time.
3316  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3317  * @ticks: number of stolen ticks
3318  */
3319 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3320 {
3321         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3322 }
3323
3324 /*
3325  * Account multiple ticks of idle time.
3326  * @ticks: number of stolen ticks
3327  */
3328 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3329 {
3330         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3331 }
3332
3333 #endif
3334
3335 /*
3336  * Use precise platform statistics if available:
3337  */
3338 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3339 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3340 {
3341         *ut = p->utime;
3342         *st = p->stime;
3343 }
3344
3345 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3346 {
3347         struct task_cputime cputime;
3348
3349         thread_group_cputime(p, &cputime);
3350
3351         *ut = cputime.utime;
3352         *st = cputime.stime;
3353 }
3354 #else
3355
3356 #ifndef nsecs_to_cputime
3357 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3358 #endif
3359
3360 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3361 {
3362         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3363
3364         /*
3365          * Use CFS's precise accounting:
3366          */
3367         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3368
3369         if (total) {
3370                 u64 temp;
3371
3372                 temp = (u64)(rtime * utime);
3373                 do_div(temp, total);
3374                 utime = (cputime_t)temp;
3375         } else
3376                 utime = rtime;
3377
3378         /*
3379          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3380          */
3381         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3382         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3383
3384         *ut = p->prev_utime;
3385         *st = p->prev_stime;
3386 }
3387
3388 /*
3389  * Must be called with siglock held.
3390  */
3391 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3392 {
3393         struct signal_struct *sig = p->signal;
3394         struct task_cputime cputime;
3395         cputime_t rtime, utime, total;
3396
3397         thread_group_cputime(p, &cputime);
3398
3399         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3400         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3401
3402         if (total) {
3403                 u64 temp;
3404
3405                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3406                 do_div(temp, total);
3407                 utime = (cputime_t)temp;
3408         } else
3409                 utime = rtime;
3410
3411         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3412         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3413                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3414
3415         *ut = sig->prev_utime;
3416         *st = sig->prev_stime;
3417 }
3418 #endif
3419
3420 /*
3421  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3422  * We call it with interrupts disabled.
3423  *
3424  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3425  * timeslices.
3426  */
3427 void scheduler_tick(void)
3428 {
3429         int cpu = smp_processor_id();
3430         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3431         struct task_struct *curr = rq->curr;
3432
3433         sched_clock_tick();
3434
3435         raw_spin_lock(&rq->lock);
3436         update_rq_clock(rq);
3437         update_cpu_load(rq);
3438         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3439         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3440
3441         perf_event_task_tick(curr);
3442
3443 #ifdef CONFIG_SMP
3444         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3445         trigger_load_balance(rq, cpu);
3446 #endif
3447 }
3448
3449 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3450 {
3451         if (in_lock_functions(addr)) {
3452                 addr = CALLER_ADDR2;
3453                 if (in_lock_functions(addr))
3454                         addr = CALLER_ADDR3;
3455         }
3456         return addr;
3457 }
3458
3459 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3460                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3461
3462 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3463 {
3464 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3465         /*
3466          * Underflow?
3467          */
3468         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3469                 return;
3470 #endif
3471         preempt_count() += val;
3472 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3473         /*
3474          * Spinlock count overflowing soon?
3475          */
3476         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3477                                 PREEMPT_MASK - 10);
3478 #endif
3479         if (preempt_count() == val)
3480                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3481 }
3482 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3483
3484 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3485 {
3486 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3487         /*
3488          * Underflow?
3489          */
3490         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3491                 return;
3492         /*
3493          * Is the spinlock portion underflowing?
3494          */
3495         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3496                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3497                 return;
3498 #endif
3499
3500         if (preempt_count() == val)
3501                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3502         preempt_count() -= val;
3503 }
3504 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3505
3506 #endif
3507
3508 /*
3509  * Print scheduling while atomic bug:
3510  */
3511 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3512 {
3513         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3514
3515         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3516                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3517
3518         debug_show_held_locks(prev);
3519         print_modules();
3520         if (irqs_disabled())
3521                 print_irqtrace_events(prev);
3522
3523         if (regs)
3524                 show_regs(regs);
3525         else
3526                 dump_stack();
3527 }
3528
3529 /*
3530  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3531  */
3532 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3533 {
3534         /*
3535          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3536          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3537          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3538          */
3539         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3540                 __schedule_bug(prev);
3541
3542         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3543
3544         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3545 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3546         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3547                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3548                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3549         }
3550 #endif
3551 }
3552
3553 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3554 {
3555         if (prev->se.on_rq)
3556                 update_rq_clock(rq);
3557         rq->skip_clock_update = 0;
3558         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3559 }
3560
3561 /*
3562  * Pick up the highest-prio task:
3563  */
3564 static inline struct task_struct *
3565 pick_next_task(struct rq *rq)
3566 {
3567         const struct sched_class *class;
3568         struct task_struct *p;
3569
3570         /*
3571          * Optimization: we know that if all tasks are in
3572          * the fair class we can call that function directly:
3573          */
3574         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3575                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3576                 if (likely(p))
3577                         return p;
3578         }
3579
3580         class = sched_class_highest;
3581         for ( ; ; ) {
3582                 p = class->pick_next_task(rq);
3583                 if (p)
3584                         return p;
3585                 /*
3586                  * Will never be NULL as the idle class always
3587                  * returns a non-NULL p:
3588                  */
3589                 class = class->next;
3590         }
3591 }
3592
3593 /*
3594  * schedule() is the main scheduler function.
3595  */
3596 asmlinkage void __sched schedule(void)
3597 {
3598         struct task_struct *prev, *next;
3599         unsigned long *switch_count;
3600         struct rq *rq;
3601         int cpu;
3602
3603 need_resched:
3604         preempt_disable();
3605         cpu = smp_processor_id();
3606         rq = cpu_rq(cpu);
3607         rcu_sched_qs(cpu);
3608         prev = rq->curr;
3609         switch_count = &prev->nivcsw;
3610
3611         release_kernel_lock(prev);
3612 need_resched_nonpreemptible:
3613
3614         schedule_debug(prev);
3615
3616         if (sched_feat(HRTICK))
3617                 hrtick_clear(rq);
3618
3619         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3620         clear_tsk_need_resched(prev);
3621
3622         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3623                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3624                         prev->state = TASK_RUNNING;
3625                 else
3626                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3627                 switch_count = &prev->nvcsw;
3628         }
3629
3630         pre_schedule(rq, prev);
3631
3632         if (unlikely(!rq->nr_running))
3633                 idle_balance(cpu, rq);
3634
3635         put_prev_task(rq, prev);
3636         next = pick_next_task(rq);
3637
3638         if (likely(prev != next)) {
3639                 sched_info_switch(prev, next);
3640                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3641
3642                 rq->nr_switches++;
3643                 rq->curr = next;
3644                 ++*switch_count;
3645
3646                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3647                 /*
3648                  * the context switch might have flipped the stack from under
3649                  * us, hence refresh the local variables.
3650                  */
3651                 cpu = smp_processor_id();
3652                 rq = cpu_rq(cpu);
3653         } else
3654                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3655
3656         post_schedule(rq);
3657
3658         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3659                 prev = rq->curr;
3660                 switch_count = &prev->nivcsw;
3661                 goto need_resched_nonpreemptible;
3662         }
3663
3664         preempt_enable_no_resched();
3665         if (need_resched())
3666                 goto need_resched;
3667 }
3668 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3669
3670 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3671 /*
3672  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3673  * access and not reliable.
3674  */
3675 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3676 {
3677         unsigned int cpu;
3678         struct rq *rq;
3679
3680         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3681                 return 0;
3682
3683 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3684         /*
3685          * Need to access the cpu field knowing that
3686          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3687          * the mutex owner just released it and exited.
3688          */
3689         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3690                 goto out;
3691 #else
3692         cpu = owner->cpu;
3693 #endif
3694
3695         /*
3696          * Even if the access succeeded (likely case),
3697          * the cpu field may no longer be valid.
3698          */
3699         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3700                 goto out;
3701
3702         /*
3703          * We need to validate that we can do a
3704          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3705          */
3706         if (!cpu_online(cpu))
3707                 goto out;
3708
3709         rq = cpu_rq(cpu);
3710
3711         for (;;) {
3712                 /*
3713                  * Owner changed, break to re-assess state.
3714                  */
3715                 if (lock->owner != owner)
3716                         break;
3717
3718                 /*
3719                  * Is that owner really running on that cpu?
3720                  */
3721                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3722                         return 0;
3723
3724                 cpu_relax();
3725         }
3726 out:
3727         return 1;
3728 }
3729 #endif
3730
3731 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3732 /*
3733  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3734  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3735  * occur there and call schedule directly.
3736  */
3737 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3738 {
3739         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3740
3741         /*
3742          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3743          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3744          */
3745         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3746                 return;
3747
3748         do {
3749                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3750                 schedule();
3751                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3752
3753                 /*
3754                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3755                  * between schedule and now.
3756                  */
3757                 barrier();
3758         } while (need_resched());
3759 }
3760 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3761
3762 /*
3763  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3764  * off of irq context.
3765  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3766  * protect us against recursive calling from irq.
3767  */
3768 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3769 {
3770         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3771
3772         /* Catch callers which need to be fixed */
3773         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3774
3775         do {
3776                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3777                 local_irq_enable();
3778                 schedule();
3779                 local_irq_disable();
3780                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3781
3782                 /*
3783                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3784                  * between schedule and now.
3785                  */
3786                 barrier();
3787         } while (need_resched());
3788 }
3789
3790 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3791
3792 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3793                           void *key)
3794 {
3795         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3796 }
3797 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3798
3799 /*
3800  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3801  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3802  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3803  *
3804  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3805  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3806  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3807  */
3808 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3809                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3810 {
3811         wait_queue_t *curr, *next;
3812
3813         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3814                 unsigned flags = curr->flags;
3815
3816                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3817                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3818                         break;
3819         }
3820 }
3821
3822 /**
3823  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3824  * @q: the waitqueue
3825  * @mode: which threads
3826  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3827  * @key: is directly passed to the wakeup function
3828  *
3829  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3830  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3831  */
3832 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3833                         int nr_exclusive, void *key)
3834 {
3835         unsigned long flags;
3836
3837         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3838         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3839         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3840 }
3841 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3842
3843 /*
3844  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3845  */
3846 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3847 {
3848         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3849 }
3850
3851 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3852 {
3853         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3854 }
3855
3856 /**
3857  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3858  * @q: the waitqueue
3859  * @mode: which threads
3860  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3861  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3862  *
3863  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3864  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3865  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3866  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3867  *
3868  * On UP it can prevent extra preemption.
3869  *
3870  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3871  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3872  */
3873 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3874                         int nr_exclusive, void *key)
3875 {
3876         unsigned long flags;
3877         int wake_flags = WF_SYNC;
3878
3879         if (unlikely(!q))
3880                 return;
3881
3882         if (unlikely(!nr_exclusive))
3883                 wake_flags = 0;
3884
3885         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3886         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3887         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3888 }
3889 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3890
3891 /*
3892  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3893  */
3894 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3895 {
3896         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3897 }
3898 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3899
3900 /**
3901  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3902  * @x:  holds the state of this particular completion
3903  *
3904  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3905  * awakened in the same order in which they were queued.
3906  *
3907  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3908  *
3909  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3910  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3911  */
3912 void complete(struct completion *x)
3913 {
3914         unsigned long flags;
3915
3916         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3917         x->done++;
3918         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3919         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3920 }
3921 EXPORT_SYMBOL(complete);
3922
3923 /**
3924  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3925  * @x:  holds the state of this particular completion
3926  *
3927  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3928  *
3929  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3930  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3931  */
3932 void complete_all(struct completion *x)
3933 {
3934         unsigned long flags;
3935
3936         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3937         x->done += UINT_MAX/2;
3938         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3939         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3940 }
3941 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3942
3943 static inline long __sched
3944 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3945 {
3946         if (!x->done) {
3947                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3948
3949                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3950                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3951                 do {
3952                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3953                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3954                                 break;
3955                         }
3956                         __set_current_state(state);
3957                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3958                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3959                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3960                 } while (!x->done && timeout);
3961                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3962                 if (!x->done)
3963                         return timeout;
3964         }
3965         x->done--;
3966         return timeout ?: 1;
3967 }
3968
3969 static long __sched
3970 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3971 {
3972         might_sleep();
3973
3974         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3975         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3976         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3977         return timeout;
3978 }
3979
3980 /**
3981  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3982  * @x:  holds the state of this particular completion
3983  *
3984  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3985  * interruptible and there is no timeout.
3986  *
3987  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3988  * and interrupt capability. Also see complete().
3989  */
3990 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3991 {
3992         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3993 }
3994 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3995
3996 /**
3997  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3998  * @x:  holds the state of this particular completion
3999  * @timeout:  timeout value in jiffies
4000  *
4001  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4002  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4003  * interruptible.
4004  */
4005 unsigned long __sched
4006 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4007 {
4008         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4009 }
4010 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4011
4012 /**
4013  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4014  * @x:  holds the state of this particular completion
4015  *
4016  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4017  * interruptible.
4018  */
4019 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4020 {
4021         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4022         if (t == -ERESTARTSYS)
4023                 return t;
4024         return 0;
4025 }
4026 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4027
4028 /**
4029  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4030  * @x:  holds the state of this particular completion
4031  * @timeout:  timeout value in jiffies
4032  *
4033  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4034  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4035  */
4036 unsigned long __sched
4037 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4038                                           unsigned long timeout)
4039 {
4040         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4041 }
4042 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4043
4044 /**
4045  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4046  * @x:  holds the state of this particular completion
4047  *
4048  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4049  * interrupted by a kill signal.
4050  */
4051 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4052 {
4053         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4054         if (t == -ERESTARTSYS)
4055                 return t;
4056         return 0;
4057 }
4058 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4059
4060 /**
4061  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4062  *      @x:     completion structure
4063  *
4064  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4065  *               1 if a decrement succeeded.
4066  *
4067  *      If a completion is being used as a counting completion,
4068  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4069  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4070  *      is protecting is not available.
4071  */
4072 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4073 {
4074         unsigned long flags;
4075         int ret = 1;
4076
4077         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4078         if (!x->done)
4079                 ret = 0;
4080         else
4081                 x->done--;
4082         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4083         return ret;
4084 }
4085 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4086
4087 /**
4088  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4089  *      @x:     completion structure
4090  *
4091  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4092  *               1 if there are no waiters.
4093  *
4094  */
4095 bool completion_done(struct completion *x)
4096 {
4097         unsigned long flags;
4098         int ret = 1;
4099
4100         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4101         if (!x->done)
4102                 ret = 0;
4103         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4104         return ret;
4105 }
4106 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4107
4108 static long __sched
4109 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4110 {
4111         unsigned long flags;
4112         wait_queue_t wait;
4113
4114         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4115
4116         __set_current_state(state);
4117
4118         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4119         __add_wait_queue(q, &wait);
4120         spin_unlock(&q->lock);
4121         timeout = schedule_timeout(timeout);
4122         spin_lock_irq(&q->lock);
4123         __remove_wait_queue(q, &wait);
4124         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4125
4126         return timeout;
4127 }
4128
4129 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4130 {
4131         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4132 }
4133 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4134
4135 long __sched
4136 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4137 {
4138         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4139 }
4140 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4141
4142 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4143 {
4144         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4145 }
4146 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4147
4148 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4149 {
4150         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4151 }
4152 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4153
4154 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4155
4156 /*
4157  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4158  * @p: task
4159  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4160  *
4161  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4162  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4163  *
4164  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4165  */
4166 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4167 {
4168         unsigned long flags;
4169         int oldprio, on_rq, running;
4170         struct rq *rq;
4171         const struct sched_class *prev_class;
4172
4173         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4174
4175         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4176
4177         oldprio = p->prio;
4178         prev_class = p->sched_class;
4179         on_rq = p->se.on_rq;
4180         running = task_current(rq, p);
4181         if (on_rq)
4182                 dequeue_task(rq, p, 0);
4183         if (running)
4184                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4185
4186         if (rt_prio(prio))
4187                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4188         else
4189                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4190
4191         p->prio = prio;
4192
4193         if (running)
4194                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4195         if (on_rq) {
4196                 enqueue_task(rq, p, 0, oldprio < prio);
4197
4198                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4199         }
4200         task_rq_unlock(rq, &flags);
4201 }
4202
4203 #endif
4204
4205 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4206 {
4207         int old_prio, delta, on_rq;
4208         unsigned long flags;
4209         struct rq *rq;
4210
4211         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4212                 return;
4213         /*
4214          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4215          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4216          */
4217         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4218         /*
4219          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4220          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4221          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4222          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4223          */
4224         if (task_has_rt_policy(p)) {
4225                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4226                 goto out_unlock;
4227         }
4228         on_rq = p->se.on_rq;
4229         if (on_rq)
4230                 dequeue_task(rq, p, 0);
4231
4232         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4233         set_load_weight(p);
4234         old_prio = p->prio;
4235         p->prio = effective_prio(p);
4236         delta = p->prio - old_prio;
4237
4238         if (on_rq) {
4239                 enqueue_task(rq, p, 0, false);
4240                 /*
4241                  * If the task increased its priority or is running and
4242                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4243                  */
4244                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4245                         resched_task(rq->curr);
4246         }
4247 out_unlock:
4248         task_rq_unlock(rq, &flags);
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4251
4252 /*
4253  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4254  * @p: task
4255  * @nice: nice value
4256  */
4257 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4258 {
4259         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4260         int nice_rlim = 20 - nice;
4261
4262         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4263                 capable(CAP_SYS_NICE));
4264 }
4265
4266 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4267
4268 /*
4269  * sys_nice - change the priority of the current process.
4270  * @increment: priority increment
4271  *
4272  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4273  * does similar things.
4274  */
4275 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4276 {
4277         long nice, retval;
4278
4279         /*
4280          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4281          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4282          * and we have a single winner.
4283          */
4284         if (increment < -40)
4285                 increment = -40;
4286         if (increment > 40)
4287                 increment = 40;
4288
4289         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4290         if (nice < -20)
4291                 nice = -20;
4292         if (nice > 19)
4293                 nice = 19;
4294
4295         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4296                 return -EPERM;
4297
4298         retval = security_task_setnice(current, nice);
4299         if (retval)
4300                 return retval;
4301
4302         set_user_nice(current, nice);
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 #endif
4307
4308 /**
4309  * task_prio - return the priority value of a given task.
4310  * @p: the task in question.
4311  *
4312  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4313  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4314  * around 0, value goes from -16 to +15.
4315  */
4316 int task_prio(const struct task_struct *p)
4317 {
4318         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4319 }
4320
4321 /**
4322  * task_nice - return the nice value of a given task.
4323  * @p: the task in question.
4324  */
4325 int task_nice(const struct task_struct *p)
4326 {
4327         return TASK_NICE(p);
4328 }
4329 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4330
4331 /**
4332  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4333  * @cpu: the processor in question.
4334  */
4335 int idle_cpu(int cpu)
4336 {
4337         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4338 }
4339
4340 /**
4341  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4342  * @cpu: the processor in question.
4343  */
4344 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4345 {
4346         return cpu_rq(cpu)->idle;
4347 }
4348
4349 /**
4350  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4351  * @pid: the pid in question.
4352  */
4353 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4354 {
4355         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4356 }
4357
4358 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4359 static void
4360 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4361 {
4362         BUG_ON(p->se.on_rq);
4363
4364         p->policy = policy;
4365         p->rt_priority = prio;
4366         p->normal_prio = normal_prio(p);
4367         /* we are holding p->pi_lock already */
4368         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4369         if (rt_prio(p->prio))
4370                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4371         else
4372                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4373         set_load_weight(p);
4374 }
4375
4376 /*
4377  * check the target process has a UID that matches the current process's
4378  */
4379 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4380 {
4381         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4382         bool match;
4383
4384         rcu_read_lock();
4385         pcred = __task_cred(p);
4386         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4387                  cred->euid == pcred->uid);
4388         rcu_read_unlock();
4389         return match;
4390 }
4391
4392 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4393                                 struct sched_param *param, bool user)
4394 {
4395         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4396         unsigned long flags;
4397         const struct sched_class *prev_class;
4398         struct rq *rq;
4399         int reset_on_fork;
4400
4401         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4402         BUG_ON(in_interrupt());
4403 recheck:
4404         /* double check policy once rq lock held */
4405         if (policy < 0) {
4406                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4407                 policy = oldpolicy = p->policy;
4408         } else {
4409                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4410                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4411
4412                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4413                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4414                                 policy != SCHED_IDLE)
4415                         return -EINVAL;
4416         }
4417
4418         /*
4419          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4420          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4421          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4422          */
4423         if (param->sched_priority < 0 ||
4424             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4425             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4426                 return -EINVAL;
4427         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4428                 return -EINVAL;
4429
4430         /*
4431          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4432          */
4433         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4434                 if (rt_policy(policy)) {
4435                         unsigned long rlim_rtprio;
4436
4437                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4438                                 return -ESRCH;
4439                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4440                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4441
4442                         /* can't set/change the rt policy */
4443                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4444                                 return -EPERM;
4445
4446                         /* can't increase priority */
4447                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4448                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4449                                 return -EPERM;
4450                 }
4451                 /*
4452                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4453                  * move out of SCHED_IDLE either:
4454                  */
4455                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4456                         return -EPERM;
4457
4458                 /* can't change other user's priorities */
4459                 if (!check_same_owner(p))
4460                         return -EPERM;
4461
4462                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4463                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4464                         return -EPERM;
4465         }
4466
4467         if (user) {
4468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4469                 /*
4470                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4471                  * assigned.
4472                  */
4473                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4474                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4475                         return -EPERM;
4476 #endif
4477
4478                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4479                 if (retval)
4480                         return retval;
4481         }
4482
4483         /*
4484          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4485          * changing the priority of the task:
4486          */
4487         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4488         /*
4489          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4490          * runqueue lock must be held.
4491          */
4492         rq = __task_rq_lock(p);
4493         /* recheck policy now with rq lock held */
4494         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4495                 policy = oldpolicy = -1;
4496                 __task_rq_unlock(rq);
4497                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4498                 goto recheck;
4499         }
4500         on_rq = p->se.on_rq;
4501         running = task_current(rq, p);
4502         if (on_rq)
4503                 deactivate_task(rq, p, 0);
4504         if (running)
4505                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4506
4507         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4508
4509         oldprio = p->prio;
4510         prev_class = p->sched_class;
4511         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4512
4513         if (running)
4514                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4515         if (on_rq) {
4516                 activate_task(rq, p, 0);
4517
4518                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4519         }
4520         __task_rq_unlock(rq);
4521         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4522
4523         rt_mutex_adjust_pi(p);
4524
4525         return 0;
4526 }
4527
4528 /**
4529  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4530  * @p: the task in question.
4531  * @policy: new policy.
4532  * @param: structure containing the new RT priority.
4533  *
4534  * NOTE that the task may be already dead.
4535  */
4536 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4537                        struct sched_param *param)
4538 {
4539         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4540 }
4541 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4542
4543 /**
4544  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4545  * @p: the task in question.
4546  * @policy: new policy.
4547  * @param: structure containing the new RT priority.
4548  *
4549  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4550  * current context has permission.  For example, this is needed in
4551  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4552  * but our caller might not have that capability.
4553  */
4554 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4555                                struct sched_param *param)
4556 {
4557         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4558 }
4559
4560 static int
4561 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4562 {
4563         struct sched_param lparam;
4564         struct task_struct *p;
4565         int retval;
4566
4567         if (!param || pid < 0)
4568                 return -EINVAL;
4569         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4570                 return -EFAULT;
4571
4572         rcu_read_lock();
4573         retval = -ESRCH;
4574         p = find_process_by_pid(pid);
4575         if (p != NULL)
4576                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4577         rcu_read_unlock();
4578
4579         return retval;
4580 }
4581
4582 /**
4583  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4584  * @pid: the pid in question.
4585  * @policy: new policy.
4586  * @param: structure containing the new RT priority.
4587  */
4588 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4589                 struct sched_param __user *, param)
4590 {
4591         /* negative values for policy are not valid */
4592         if (policy < 0)
4593                 return -EINVAL;
4594
4595         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4596 }
4597
4598 /**
4599  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4600  * @pid: the pid in question.
4601  * @param: structure containing the new RT priority.
4602  */
4603 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4604 {
4605         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4606 }
4607
4608 /**
4609  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4610  * @pid: the pid in question.
4611  */
4612 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4613 {
4614         struct task_struct *p;
4615         int retval;
4616
4617         if (pid < 0)
4618                 return -EINVAL;
4619
4620         retval = -ESRCH;
4621         rcu_read_lock();
4622         p = find_process_by_pid(pid);
4623         if (p) {
4624                 retval = security_task_getscheduler(p);
4625                 if (!retval)
4626                         retval = p->policy
4627                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4628         }
4629         rcu_read_unlock();
4630         return retval;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4635  * @pid: the pid in question.
4636  * @param: structure containing the RT priority.
4637  */
4638 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4639 {
4640         struct sched_param lp;
4641         struct task_struct *p;
4642         int retval;
4643
4644         if (!param || pid < 0)
4645                 return -EINVAL;
4646
4647         rcu_read_lock();
4648         p = find_process_by_pid(pid);
4649         retval = -ESRCH;
4650         if (!p)
4651                 goto out_unlock;
4652
4653         retval = security_task_getscheduler(p);
4654         if (retval)
4655                 goto out_unlock;
4656
4657         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4658         rcu_read_unlock();
4659
4660         /*
4661          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4662          */
4663         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4664
4665         return retval;
4666
4667 out_unlock:
4668         rcu_read_unlock();
4669         return retval;
4670 }
4671
4672 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4673 {
4674         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4675         struct task_struct *p;
4676         int retval;
4677
4678         get_online_cpus();
4679         rcu_read_lock();
4680
4681         p = find_process_by_pid(pid);
4682         if (!p) {
4683                 rcu_read_unlock();
4684                 put_online_cpus();
4685                 return -ESRCH;
4686         }
4687
4688         /* Prevent p going away */
4689         get_task_struct(p);
4690         rcu_read_unlock();
4691
4692         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4693                 retval = -ENOMEM;
4694                 goto out_put_task;
4695         }
4696         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4697                 retval = -ENOMEM;
4698                 goto out_free_cpus_allowed;
4699         }
4700         retval = -EPERM;
4701         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4702                 goto out_unlock;
4703
4704         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4705         if (retval)
4706                 goto out_unlock;
4707
4708         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4709         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4710  again:
4711         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4712
4713         if (!retval) {
4714                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4715                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4716                         /*
4717                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4718                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4719                          * cpuset's cpus_allowed
4720                          */
4721                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4722                         goto again;
4723                 }
4724         }
4725 out_unlock:
4726         free_cpumask_var(new_mask);
4727 out_free_cpus_allowed:
4728         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4729 out_put_task:
4730         put_task_struct(p);
4731         put_online_cpus();
4732         return retval;
4733 }
4734
4735 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4736                              struct cpumask *new_mask)
4737 {
4738         if (len < cpumask_size())
4739                 cpumask_clear(new_mask);
4740         else if (len > cpumask_size())
4741                 len = cpumask_size();
4742
4743         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4744 }
4745
4746 /**
4747  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4748  * @pid: pid of the process
4749  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4750  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4751  */
4752 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4753                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4754 {
4755         cpumask_var_t new_mask;
4756         int retval;
4757
4758         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4759                 return -ENOMEM;
4760
4761         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4762         if (retval == 0)
4763                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4764         free_cpumask_var(new_mask);
4765         return retval;
4766 }
4767
4768 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4769 {
4770         struct task_struct *p;
4771         unsigned long flags;
4772         struct rq *rq;
4773         int retval;
4774
4775         get_online_cpus();
4776         rcu_read_lock();
4777
4778         retval = -ESRCH;
4779         p = find_process_by_pid(pid);
4780         if (!p)
4781                 goto out_unlock;
4782
4783         retval = security_task_getscheduler(p);
4784         if (retval)
4785                 goto out_unlock;
4786
4787         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4788         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4789         task_rq_unlock(rq, &flags);
4790
4791 out_unlock:
4792         rcu_read_unlock();
4793         put_online_cpus();
4794
4795         return retval;
4796 }
4797
4798 /**
4799  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4800  * @pid: pid of the process
4801  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4802  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4803  */
4804 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4805                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4806 {
4807         int ret;
4808         cpumask_var_t mask;
4809
4810         if (len < nr_cpu_ids)
4811                 return -EINVAL;
4812         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4813                 return -EINVAL;
4814
4815         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4816                 return -ENOMEM;
4817
4818         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4819         if (ret == 0) {
4820                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4821
4822                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4823                         ret = -EFAULT;
4824                 else
4825                         ret = retlen;
4826         }
4827         free_cpumask_var(mask);
4828
4829         return ret;
4830 }
4831
4832 /**
4833  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4834  *
4835  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4836  * other threads running on this CPU then this function will return.
4837  */
4838 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4839 {
4840         struct rq *rq = this_rq_lock();
4841
4842         schedstat_inc(rq, yld_count);
4843         current->sched_class->yield_task(rq);
4844
4845         /*
4846          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4847          * no need to preempt or enable interrupts:
4848          */
4849         __release(rq->lock);
4850         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4851         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4852         preempt_enable_no_resched();
4853
4854         schedule();
4855
4856         return 0;
4857 }
4858
4859 static inline int should_resched(void)
4860 {
4861         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4862 }
4863
4864 static void __cond_resched(void)
4865 {
4866         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4867         schedule();
4868         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4869 }
4870
4871 int __sched _cond_resched(void)
4872 {
4873         if (should_resched()) {
4874                 __cond_resched();
4875                 return 1;
4876         }
4877         return 0;
4878 }
4879 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4880
4881 /*
4882  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4883  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4884  *
4885  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4886  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4887  * spin_unlock(), once by hand).
4888  */
4889 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4890 {
4891         int resched = should_resched();
4892         int ret = 0;
4893
4894         lockdep_assert_held(lock);
4895
4896         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4897                 spin_unlock(lock);
4898                 if (resched)
4899                         __cond_resched();
4900                 else
4901                         cpu_relax();
4902                 ret = 1;
4903                 spin_lock(lock);
4904         }
4905         return ret;
4906 }
4907 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4908
4909 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4910 {
4911         BUG_ON(!in_softirq());
4912
4913         if (should_resched()) {
4914                 local_bh_enable();
4915                 __cond_resched();
4916                 local_bh_disable();
4917                 return 1;
4918         }
4919         return 0;
4920 }
4921 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4922
4923 /**
4924  * yield - yield the current processor to other threads.
4925  *
4926  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4927  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4928  */
4929 void __sched yield(void)
4930 {
4931         set_current_state(TASK_RUNNING);
4932         sys_sched_yield();
4933 }
4934 EXPORT_SYMBOL(yield);
4935
4936 /*
4937  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4938  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4939  */
4940 void __sched io_schedule(void)
4941 {
4942         struct rq *rq = raw_rq();
4943
4944         delayacct_blkio_start();
4945         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4946         current->in_iowait = 1;
4947         schedule();
4948         current->in_iowait = 0;
4949         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4950         delayacct_blkio_end();
4951 }
4952 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4953
4954 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4955 {
4956         struct rq *rq = raw_rq();
4957         long ret;
4958
4959         delayacct_blkio_start();
4960         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4961         current->in_iowait = 1;
4962         ret = schedule_timeout(timeout);
4963         current->in_iowait = 0;
4964         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4965         delayacct_blkio_end();
4966         return ret;
4967 }
4968
4969 /**
4970  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4971  * @policy: scheduling class.
4972  *
4973  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4974  * by a given scheduling class.
4975  */
4976 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4977 {
4978         int ret = -EINVAL;
4979
4980         switch (policy) {
4981         case SCHED_FIFO:
4982         case SCHED_RR:
4983                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4984                 break;
4985         case SCHED_NORMAL:
4986         case SCHED_BATCH:
4987         case SCHED_IDLE:
4988                 ret = 0;
4989                 break;
4990         }
4991         return ret;
4992 }
4993
4994 /**
4995  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4996  * @policy: scheduling class.
4997  *
4998  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4999  * by a given scheduling class.
5000  */
5001 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5002 {
5003         int ret = -EINVAL;
5004
5005         switch (policy) {
5006         case SCHED_FIFO:
5007         case SCHED_RR:
5008                 ret = 1;
5009                 break;
5010         case SCHED_NORMAL:
5011         case SCHED_BATCH:
5012         case SCHED_IDLE:
5013                 ret = 0;
5014         }
5015         return ret;
5016 }
5017
5018 /**
5019  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5020  * @pid: pid of the process.
5021  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5022  *
5023  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5024  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5025  */
5026 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5027                 struct timespec __user *, interval)
5028 {
5029         struct task_struct *p;
5030         unsigned int time_slice;
5031         unsigned long flags;
5032         struct rq *rq;
5033         int retval;
5034         struct timespec t;
5035
5036         if (pid < 0)
5037                 return -EINVAL;
5038
5039         retval = -ESRCH;
5040         rcu_read_lock();
5041         p = find_process_by_pid(pid);
5042         if (!p)
5043                 goto out_unlock;
5044
5045         retval = security_task_getscheduler(p);
5046         if (retval)
5047                 goto out_unlock;
5048
5049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5050         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5051         task_rq_unlock(rq, &flags);
5052
5053         rcu_read_unlock();
5054         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5055         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5056         return retval;
5057
5058 out_unlock:
5059         rcu_read_unlock();
5060         return retval;
5061 }
5062
5063 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5064
5065 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5066 {
5067         unsigned long free = 0;
5068         unsigned state;
5069
5070         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5071         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5072                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5073 #if BITS_PER_LONG == 32
5074         if (state == TASK_RUNNING)
5075                 printk(KERN_CONT " running  ");
5076         else
5077                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5078 #else
5079         if (state == TASK_RUNNING)
5080                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5081         else
5082                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5083 #endif
5084 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5085         free = stack_not_used(p);
5086 #endif
5087         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5088                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5089                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5090
5091         show_stack(p, NULL);
5092 }
5093
5094 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5095 {
5096         struct task_struct *g, *p;
5097
5098 #if BITS_PER_LONG == 32
5099         printk(KERN_INFO
5100                 "  task                PC stack   pid father\n");
5101 #else
5102         printk(KERN_INFO
5103                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5104 #endif
5105         read_lock(&tasklist_lock);
5106         do_each_thread(g, p) {
5107                 /*
5108                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5109                  * console might take alot of time:
5110                  */
5111                 touch_nmi_watchdog();
5112                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5113                         sched_show_task(p);
5114         } while_each_thread(g, p);
5115
5116         touch_all_softlockup_watchdogs();
5117
5118 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5119         sysrq_sched_debug_show();
5120 #endif
5121         read_unlock(&tasklist_lock);
5122         /*
5123          * Only show locks if all tasks are dumped:
5124          */
5125         if (!state_filter)
5126                 debug_show_all_locks();
5127 }
5128
5129 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5130 {
5131         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5132 }
5133
5134 /**
5135  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5136  * @idle: task in question
5137  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5138  *
5139  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5140  * flag, to make booting more robust.
5141  */
5142 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5143 {
5144         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5145         unsigned long flags;
5146
5147         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5148
5149         __sched_fork(idle);
5150         idle->state = TASK_RUNNING;
5151         idle->se.exec_start = sched_clock();
5152
5153         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5154         __set_task_cpu(idle, cpu);
5155
5156         rq->curr = rq->idle = idle;
5157 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5158         idle->oncpu = 1;
5159 #endif
5160         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5161
5162         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5163 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5164         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5165 #else
5166         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5167 #endif
5168         /*
5169          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5170          */
5171         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5172         ftrace_graph_init_task(idle);
5173 }
5174
5175 /*
5176  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5177  * indicates which cpus entered this state. This is used
5178  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5179  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5180  * always be CPU_BITS_NONE.
5181  */
5182 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5183
5184 /*
5185  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5186  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5187  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5188  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5189  * number of CPUs.
5190  *
5191  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5192  */
5193 static int get_update_sysctl_factor(void)
5194 {
5195         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5196         unsigned int factor;
5197
5198         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5199         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5200                 factor = 1;
5201                 break;
5202         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5203                 factor = cpus;
5204                 break;
5205         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5206         default:
5207                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5208                 break;
5209         }
5210
5211         return factor;
5212 }
5213
5214 static void update_sysctl(void)
5215 {
5216         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5217
5218 #define SET_SYSCTL(name) \
5219         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5220         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5221         SET_SYSCTL(sched_latency);
5222         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5223         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5224 #undef SET_SYSCTL
5225 }
5226
5227 static inline void sched_init_granularity(void)
5228 {
5229         update_sysctl();
5230 }
5231
5232 #ifdef CONFIG_SMP
5233 /*
5234  * This is how migration works:
5235  *
5236  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5237  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5238  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5239  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5240  *    thread off the CPU)
5241  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5242  *    task is still in the wrong runqueue.
5243  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5244  *    it and puts it into the right queue.
5245  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5246  * 7) we wake up and the migration is done.
5247  */
5248
5249 /*
5250  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5251  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5252  * is removed from the allowed bitmask.
5253  *
5254  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5255  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5256  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5257  */
5258 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5259 {
5260         struct migration_req req;
5261         unsigned long flags;
5262         struct rq *rq;
5263         int ret = 0;
5264
5265         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5266
5267         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5268                 ret = -EINVAL;
5269                 goto out;
5270         }
5271
5272         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5273                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5274                 ret = -EINVAL;
5275                 goto out;
5276         }
5277
5278         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5279                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5280         else {
5281                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5282                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5283         }
5284
5285         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5286         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5287                 goto out;
5288
5289         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
5290                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5291                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
5292
5293                 get_task_struct(mt);
5294                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5295                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5296                 put_task_struct(mt);
5297                 wait_for_completion(&req.done);
5298                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5299                 return 0;
5300         }
5301 out:
5302         task_rq_unlock(rq, &flags);
5303
5304         return ret;
5305 }
5306 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5307
5308 /*
5309  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5310  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5311  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5312  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5313  *
5314  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5315  * as the task is no longer on this CPU.
5316  *
5317  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5318  */
5319 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5320 {
5321         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5322         int ret = 0;
5323
5324         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5325                 return ret;
5326
5327         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5328         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5329
5330         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5331         /* Already moved. */
5332         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5333                 goto done;
5334         /* Affinity changed (again). */
5335         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5336                 goto fail;
5337
5338         /*
5339          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5340          * placed properly.
5341          */
5342         if (p->se.on_rq) {
5343                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5344                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5345                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5346                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5347         }
5348 done:
5349         ret = 1;
5350 fail:
5351         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5352         return ret;
5353 }
5354
5355 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
5356 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
5357 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
5358 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
5359
5360 /*
5361  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5362  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5363  * another runqueue.
5364  */
5365 static int migration_thread(void *data)
5366 {
5367         int badcpu;
5368         int cpu = (long)data;
5369         struct rq *rq;
5370
5371         rq = cpu_rq(cpu);
5372         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5373
5374         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5375         while (!kthread_should_stop()) {
5376                 struct migration_req *req;
5377                 struct list_head *head;
5378
5379                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5380
5381                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5382                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5383                         break;
5384                 }
5385
5386                 if (rq->active_balance) {
5387                         active_load_balance(rq, cpu);
5388                         rq->active_balance = 0;
5389                 }
5390
5391                 head = &rq->migration_queue;
5392
5393                 if (list_empty(head)) {
5394                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5395                         schedule();
5396                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5397                         continue;
5398                 }
5399                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5400                 list_del_init(head->next);
5401
5402                 if (req->task != NULL) {
5403                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5404                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5405                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
5406                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
5407                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5408                 } else {
5409                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
5410                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5411                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
5412                 }
5413                 local_irq_enable();
5414
5415                 complete(&req->done);
5416         }
5417         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5418
5419         return 0;
5420 }
5421
5422 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5423 /*
5424  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5425  */
5426 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5427 {
5428         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5429         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5430         unsigned long flags;
5431
5432         local_irq_save(flags);
5433
5434         raw_spin_lock(&rq->lock);
5435         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5436         if (needs_cpu)
5437                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5438         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5439         /*
5440          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5441          * in the racer should migrate the task anyway.
5442          */
5443         if (needs_cpu)
5444                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5445         local_irq_restore(flags);
5446 }
5447
5448 /*
5449  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5450  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5451  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5452  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5453  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5454  */
5455 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5456 {
5457         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5458         unsigned long flags;
5459
5460         local_irq_save(flags);
5461         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5462         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5463         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5464         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5465         local_irq_restore(flags);
5466 }
5467
5468 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5469 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5470 {
5471         struct task_struct *p, *t;
5472
5473         read_lock(&tasklist_lock);
5474
5475         do_each_thread(t, p) {
5476                 if (p == current)
5477                         continue;
5478
5479                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5480                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5481         } while_each_thread(t, p);
5482
5483         read_unlock(&tasklist_lock);
5484 }
5485
5486 /*
5487  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5488  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5489  * Used by CPU offline code.
5490  */
5491 void sched_idle_next(void)
5492 {
5493         int this_cpu = smp_processor_id();
5494         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5495         struct task_struct *p = rq->idle;
5496         unsigned long flags;
5497
5498         /* cpu has to be offline */
5499         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5500
5501         /*
5502          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5503          * and interrupts disabled on the current cpu.
5504          */
5505         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5506
5507         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5508
5509         activate_task(rq, p, 0);
5510
5511         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5512 }
5513
5514 /*
5515  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5516  * offline.
5517  */
5518 void idle_task_exit(void)
5519 {
5520         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5521
5522         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5523
5524         if (mm != &init_mm)
5525                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5526         mmdrop(mm);
5527 }
5528
5529 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5530 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5531 {
5532         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5533
5534         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5535         BUG_ON(!p->exit_state);
5536
5537         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5538         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5539
5540         get_task_struct(p);
5541
5542         /*
5543          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5544          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5545          * fine.
5546          */
5547         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5548         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5549         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5550
5551         put_task_struct(p);
5552 }
5553
5554 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5555 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5556 {
5557         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5558         struct task_struct *next;
5559
5560         for ( ; ; ) {
5561                 if (!rq->nr_running)
5562                         break;
5563                 next = pick_next_task(rq);
5564                 if (!next)
5565                         break;
5566                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5567                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5568
5569         }
5570 }
5571
5572 /*
5573  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5574  */
5575 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5576 {
5577         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5578         rq->calc_load_active = 0;
5579 }
5580 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5581
5582 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5583
5584 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5585         {
5586                 .procname       = "sched_domain",
5587                 .mode           = 0555,
5588         },
5589         {}
5590 };
5591
5592 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5593         {
5594                 .procname       = "kernel",
5595                 .mode           = 0555,
5596                 .child          = sd_ctl_dir,
5597         },
5598         {}
5599 };
5600
5601 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5602 {
5603         struct ctl_table *entry =
5604                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5605
5606         return entry;
5607 }
5608
5609 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5610 {
5611         struct ctl_table *entry;
5612
5613         /*
5614          * In the intermediate directories, both the child directory and
5615          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5616          * will always be set. In the lowest directory the names are
5617          * static strings and all have proc handlers.
5618          */
5619         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5620                 if (entry->child)
5621                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5622                 if (entry->proc_handler == NULL)
5623                         kfree(entry->procname);
5624         }
5625
5626         kfree(*tablep);
5627         *tablep = NULL;
5628 }
5629
5630 static void
5631 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5632                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5633                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5634 {
5635         entry->procname = procname;
5636         entry->data = data;
5637         entry->maxlen = maxlen;
5638         entry->mode = mode;
5639         entry->proc_handler = proc_handler;
5640 }
5641
5642 static struct ctl_table *
5643 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5644 {
5645         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5646
5647         if (table == NULL)
5648                 return NULL;
5649
5650         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5651                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5652         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5653                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5654         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5655                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5656         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5657                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5658         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5659                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5660         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5661                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5662         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5663                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5664         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5665                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5666         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5667                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5668         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5669                 &sd->cache_nice_tries,
5670                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5671         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5672                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5673         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5674                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5675         /* &table[12] is terminator */
5676
5677         return table;
5678 }
5679
5680 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5681 {
5682         struct ctl_table *entry, *table;
5683         struct sched_domain *sd;
5684         int domain_num = 0, i;
5685         char buf[32];
5686
5687         for_each_domain(cpu, sd)
5688                 domain_num++;
5689         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5690         if (table == NULL)
5691                 return NULL;
5692
5693         i = 0;
5694         for_each_domain(cpu, sd) {
5695                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5696                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5697                 entry->mode = 0555;
5698                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5699                 entry++;
5700                 i++;
5701         }
5702         return table;
5703 }
5704
5705 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5706 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5707 {
5708         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5709         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5710         char buf[32];
5711
5712         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5713         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5714
5715         if (entry == NULL)
5716                 return;
5717
5718         for_each_possible_cpu(i) {
5719                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5720                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5721                 entry->mode = 0555;
5722                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5723                 entry++;
5724         }
5725
5726         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5727         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5728 }
5729
5730 /* may be called multiple times per register */
5731 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5732 {
5733         if (sd_sysctl_header)
5734                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5735         sd_sysctl_header = NULL;
5736         if (sd_ctl_dir[0].child)
5737                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5738 }
5739 #else
5740 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5741 {
5742 }
5743 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5744 {
5745 }
5746 #endif
5747
5748 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5749 {
5750         if (!rq->online) {
5751                 const struct sched_class *class;
5752
5753                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5754                 rq->online = 1;
5755
5756                 for_each_class(class) {
5757                         if (class->rq_online)
5758                                 class->rq_online(rq);
5759                 }
5760         }
5761 }
5762
5763 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5764 {
5765         if (rq->online) {
5766                 const struct sched_class *class;
5767
5768                 for_each_class(class) {
5769                         if (class->rq_offline)
5770                                 class->rq_offline(rq);
5771                 }
5772
5773                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5774                 rq->online = 0;
5775         }
5776 }
5777
5778 /*
5779  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5780  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5781  */
5782 static int __cpuinit
5783 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5784 {
5785         struct task_struct *p;
5786         int cpu = (long)hcpu;
5787         unsigned long flags;
5788         struct rq *rq;
5789
5790         switch (action) {
5791
5792         case CPU_UP_PREPARE:
5793         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5794                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5795                 if (IS_ERR(p))
5796                         return NOTIFY_BAD;
5797                 kthread_bind(p, cpu);
5798                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5799                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5800                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5801                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5802                 get_task_struct(p);
5803                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5804                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5805                 break;
5806
5807         case CPU_ONLINE:
5808         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5809                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5810                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5811
5812                 /* Update our root-domain */
5813                 rq = cpu_rq(cpu);
5814                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5815                 if (rq->rd) {
5816                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5817
5818                         set_rq_online(rq);
5819                 }
5820                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5821                 break;
5822
5823 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5824         case CPU_UP_CANCELED:
5825         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5826                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5827                         break;
5828                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5829                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5830                              cpumask_any(cpu_online_mask));
5831                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5832                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5833                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5834                 break;
5835
5836         case CPU_DEAD:
5837         case CPU_DEAD_FROZEN:
5838                 migrate_live_tasks(cpu);
5839                 rq = cpu_rq(cpu);
5840                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5841                 put_task_struct(rq->migration_thread);
5842                 rq->migration_thread = NULL;
5843                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5844                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5845                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5846                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5847                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5848                 migrate_dead_tasks(cpu);
5849                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5850                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5851                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5852                 calc_global_load_remove(rq);
5853                 /*
5854                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5855                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5856                  * the requestors.
5857                  */
5858                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5859                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5860                         struct migration_req *req;
5861
5862                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5863                                          struct migration_req, list);
5864                         list_del_init(&req->list);
5865                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5866                         complete(&req->done);
5867                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5868                 }
5869                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5870                 break;
5871
5872         case CPU_DYING:
5873         case CPU_DYING_FROZEN:
5874                 /* Update our root-domain */
5875                 rq = cpu_rq(cpu);
5876                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5877                 if (rq->rd) {
5878                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5879                         set_rq_offline(rq);
5880                 }
5881                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5882                 break;
5883 #endif
5884         }
5885         return NOTIFY_OK;
5886 }
5887
5888 /*
5889  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5890  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5891  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5892  */
5893 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5894         .notifier_call = migration_call,
5895         .priority = 10
5896 };
5897
5898 static int __init migration_init(void)
5899 {
5900         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5901         int err;
5902
5903         /* Start one for the boot CPU: */
5904         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5905         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5906         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5907         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5908
5909         return 0;
5910 }
5911 early_initcall(migration_init);
5912 #endif
5913
5914 #ifdef CONFIG_SMP
5915
5916 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5917
5918 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5919
5920 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5921 {
5922         sched_domain_debug_enabled = 1;
5923
5924         return 0;
5925 }
5926 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5927
5928 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5929                                   struct cpumask *groupmask)
5930 {
5931         struct sched_group *group = sd->groups;
5932         char str[256];
5933
5934         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5935         cpumask_clear(groupmask);
5936
5937         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5938
5939         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5940                 printk("does not load-balance\n");
5941                 if (sd->parent)
5942                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5943                                         " has parent");
5944                 return -1;
5945         }
5946
5947         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5948
5949         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5950                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5951                                 "CPU%d\n", cpu);
5952         }
5953         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5954                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5955                                 " CPU%d\n", cpu);
5956         }
5957
5958         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5959         do {
5960                 if (!group) {
5961                         printk("\n");
5962                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5963                         break;
5964                 }
5965
5966                 if (!group->cpu_power) {
5967                         printk(KERN_CONT "\n");
5968                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5969                                         "set\n");
5970                         break;
5971                 }
5972
5973                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5974                         printk(KERN_CONT "\n");
5975                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5976                         break;
5977                 }
5978
5979                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5980                         printk(KERN_CONT "\n");
5981                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5982                         break;
5983                 }
5984
5985                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5986
5987                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5988
5989                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5990                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
5991                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5992                                 group->cpu_power);
5993                 }
5994
5995                 group = group->next;
5996         } while (group != sd->groups);
5997         printk(KERN_CONT "\n");
5998
5999         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6000                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6001
6002         if (sd->parent &&
6003             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6004                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6005                         "of domain->span\n");
6006         return 0;
6007 }
6008
6009 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6010 {
6011         cpumask_var_t groupmask;
6012         int level = 0;
6013
6014         if (!sched_domain_debug_enabled)
6015                 return;
6016
6017         if (!sd) {
6018                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6019                 return;
6020         }
6021
6022         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6023
6024         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6025                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6026                 return;
6027         }
6028
6029         for (;;) {
6030                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6031                         break;
6032                 level++;
6033                 sd = sd->parent;
6034                 if (!sd)
6035                         break;
6036         }
6037         free_cpumask_var(groupmask);
6038 }
6039 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6040 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6041 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6042
6043 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6044 {
6045         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6046                 return 1;
6047
6048         /* Following flags need at least 2 groups */
6049         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6050                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6051                          SD_BALANCE_FORK |
6052                          SD_BALANCE_EXEC |
6053                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6054                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6055                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6056                         return 0;
6057         }
6058
6059         /* Following flags don't use groups */
6060         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6061                 return 0;
6062
6063         return 1;
6064 }
6065
6066 static int
6067 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6068 {
6069         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6070
6071         if (sd_degenerate(parent))
6072                 return 1;
6073
6074         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6075                 return 0;
6076
6077         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6078         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6079                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6080                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6081                                 SD_BALANCE_FORK |
6082                                 SD_BALANCE_EXEC |
6083                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6084                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6085                 if (nr_node_ids == 1)
6086                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6087         }
6088         if (~cflags & pflags)
6089                 return 0;
6090
6091         return 1;
6092 }
6093
6094 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6095 {
6096         synchronize_sched();
6097
6098         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6099
6100         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6101         free_cpumask_var(rd->online);
6102         free_cpumask_var(rd->span);
6103         kfree(rd);
6104 }
6105
6106 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6107 {
6108         struct root_domain *old_rd = NULL;
6109         unsigned long flags;
6110
6111         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6112
6113         if (rq->rd) {
6114                 old_rd = rq->rd;
6115
6116                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6117                         set_rq_offline(rq);
6118
6119                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6120
6121                 /*
6122                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6123                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6124                  * in this function:
6125                  */
6126                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6127                         old_rd = NULL;
6128         }
6129
6130         atomic_inc(&rd->refcount);
6131         rq->rd = rd;
6132
6133         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6134         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6135                 set_rq_online(rq);
6136
6137         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6138
6139         if (old_rd)
6140                 free_rootdomain(old_rd);
6141 }
6142
6143 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6144 {
6145         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6146
6147         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6148
6149         if (bootmem)
6150                 gfp = GFP_NOWAIT;
6151
6152         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6153                 goto out;
6154         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6155                 goto free_span;
6156         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6157                 goto free_online;
6158
6159         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6160                 goto free_rto_mask;
6161         return 0;
6162
6163 free_rto_mask:
6164         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6165 free_online:
6166         free_cpumask_var(rd->online);
6167 free_span:
6168         free_cpumask_var(rd->span);
6169 out:
6170         return -ENOMEM;
6171 }
6172
6173 static void init_defrootdomain(void)
6174 {
6175         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6176
6177         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6178 }
6179
6180 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6181 {
6182         struct root_domain *rd;
6183
6184         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6185         if (!rd)
6186                 return NULL;
6187
6188         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6189                 kfree(rd);
6190                 return NULL;
6191         }
6192
6193         return rd;
6194 }
6195
6196 /*
6197  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6198  * hold the hotplug lock.
6199  */
6200 static void
6201 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6202 {
6203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6204         struct sched_domain *tmp;
6205
6206         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6207         for (tmp = sd; tmp; ) {
6208                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6209                 if (!parent)
6210                         break;
6211
6212                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6213                         tmp->parent = parent->parent;
6214                         if (parent->parent)
6215                                 parent->parent->child = tmp;
6216                 } else
6217                         tmp = tmp->parent;
6218         }
6219
6220         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6221                 sd = sd->parent;
6222                 if (sd)
6223                         sd->child = NULL;
6224         }
6225
6226         sched_domain_debug(sd, cpu);
6227
6228         rq_attach_root(rq, rd);
6229         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6230 }
6231
6232 /* cpus with isolated domains */
6233 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6234
6235 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6236 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6237 {
6238         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6239         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6240         return 1;
6241 }
6242
6243 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6244
6245 /*
6246  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6247  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6248  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6249  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6250  *
6251  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6252  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6253  * and ->cpu_power to 0.
6254  */
6255 static void
6256 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6257                         const struct cpumask *cpu_map,
6258                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6259                                         struct sched_group **sg,
6260                                         struct cpumask *tmpmask),
6261                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6262 {
6263         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6264         int i;
6265
6266         cpumask_clear(covered);
6267
6268         for_each_cpu(i, span) {
6269                 struct sched_group *sg;
6270                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6271                 int j;
6272
6273                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6274                         continue;
6275
6276                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6277                 sg->cpu_power = 0;
6278
6279                 for_each_cpu(j, span) {
6280                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6281                                 continue;
6282
6283                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6284                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6285                 }
6286                 if (!first)
6287                         first = sg;
6288                 if (last)
6289                         last->next = sg;
6290                 last = sg;
6291         }
6292         last->next = first;
6293 }
6294
6295 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6296
6297 #ifdef CONFIG_NUMA
6298
6299 /**
6300  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6301  * @node: node whose sched_domain we're building
6302  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6303  *
6304  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6305  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6306  *
6307  * Should use nodemask_t.
6308  */
6309 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6310 {
6311         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6312
6313         min_val = INT_MAX;
6314
6315         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6316                 /* Start at @node */
6317                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6318
6319                 if (!nr_cpus_node(n))
6320                         continue;
6321
6322                 /* Skip already used nodes */
6323                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6324                         continue;
6325
6326                 /* Simple min distance search */
6327                 val = node_distance(node, n);
6328
6329                 if (val < min_val) {
6330                         min_val = val;
6331                         best_node = n;
6332                 }
6333         }
6334
6335         node_set(best_node, *used_nodes);
6336         return best_node;
6337 }
6338
6339 /**
6340  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6341  * @node: node whose cpumask we're constructing
6342  * @span: resulting cpumask
6343  *
6344  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6345  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6346  * out optimally.
6347  */
6348 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6349 {
6350         nodemask_t used_nodes;
6351         int i;
6352
6353         cpumask_clear(span);
6354         nodes_clear(used_nodes);
6355
6356         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6357         node_set(node, used_nodes);
6358
6359         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6360                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6361
6362                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6363         }
6364 }
6365 #endif /* CONFIG_NUMA */
6366
6367 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6368
6369 /*
6370  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6371  *
6372  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6373  *   and struct sched_domain. )
6374  */
6375 struct static_sched_group {
6376         struct sched_group sg;
6377         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6378 };
6379
6380 struct static_sched_domain {
6381         struct sched_domain sd;
6382         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6383 };
6384
6385 struct s_data {
6386 #ifdef CONFIG_NUMA
6387         int                     sd_allnodes;
6388         cpumask_var_t           domainspan;
6389         cpumask_var_t           covered;
6390         cpumask_var_t           notcovered;
6391 #endif
6392         cpumask_var_t           nodemask;
6393         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6394         cpumask_var_t           this_core_map;
6395         cpumask_var_t           send_covered;
6396         cpumask_var_t           tmpmask;
6397         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6398         struct root_domain      *rd;
6399 };
6400
6401 enum s_alloc {
6402         sa_sched_groups = 0,
6403         sa_rootdomain,
6404         sa_tmpmask,
6405         sa_send_covered,
6406         sa_this_core_map,
6407         sa_this_sibling_map,
6408         sa_nodemask,
6409         sa_sched_group_nodes,
6410 #ifdef CONFIG_NUMA
6411         sa_notcovered,
6412         sa_covered,
6413         sa_domainspan,
6414 #endif
6415         sa_none,
6416 };
6417
6418 /*
6419  * SMT sched-domains:
6420  */
6421 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6422 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6423 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6424
6425 static int
6426 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6427                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6428 {
6429         if (sg)
6430                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6431         return cpu;
6432 }
6433 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6434
6435 /*
6436  * multi-core sched-domains:
6437  */
6438 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6439 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6440 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6441 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6442
6443 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6444 static int
6445 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6446                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6447 {
6448         int group;
6449
6450         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6451         group = cpumask_first(mask);
6452         if (sg)
6453                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6454         return group;
6455 }
6456 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6457 static int
6458 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6459                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6460 {
6461         if (sg)
6462                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6463         return cpu;
6464 }
6465 #endif
6466
6467 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6468 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6469
6470 static int
6471 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6472                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6473 {
6474         int group;
6475 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6476         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6477         group = cpumask_first(mask);
6478 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6479         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6480         group = cpumask_first(mask);
6481 #else
6482         group = cpu;
6483 #endif
6484         if (sg)
6485                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6486         return group;
6487 }
6488
6489 #ifdef CONFIG_NUMA
6490 /*
6491  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6492  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6493  * gets dynamically allocated.
6494  */
6495 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6496 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6497
6498 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6499 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6500
6501 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6502                                  struct sched_group **sg,
6503                                  struct cpumask *nodemask)
6504 {
6505         int group;
6506
6507         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6508         group = cpumask_first(nodemask);
6509
6510         if (sg)
6511                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6512         return group;
6513 }
6514
6515 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6516 {
6517         struct sched_group *sg = group_head;
6518         int j;
6519
6520         if (!sg)
6521                 return;
6522         do {
6523                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6524                         struct sched_domain *sd;
6525
6526                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6527                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6528                                 /*
6529                                  * Only add "power" once for each
6530                                  * physical package.
6531                                  */
6532                                 continue;
6533                         }
6534
6535                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6536                 }
6537                 sg = sg->next;
6538         } while (sg != group_head);
6539 }
6540
6541 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6542                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6543 {
6544         struct sched_domain *sd;
6545         struct sched_group *sg, *prev;
6546         int n, j;
6547
6548         cpumask_clear(d->covered);
6549         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6550         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6551                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6552                 goto out;
6553         }
6554
6555         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6556         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6557
6558         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6559                           GFP_KERNEL, num);
6560         if (!sg) {
6561                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6562                        num);
6563                 return -ENOMEM;
6564         }
6565         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6566
6567         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6568                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6569                 sd->groups = sg;
6570         }
6571
6572         sg->cpu_power = 0;
6573         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6574         sg->next = sg;
6575         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6576
6577         prev = sg;
6578         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6579                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6580                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6581                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6582                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6583                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6584                         break;
6585                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6586                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6587                         continue;
6588                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6589                                   GFP_KERNEL, num);
6590                 if (!sg) {
6591                         printk(KERN_WARNING
6592                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6593                         return -ENOMEM;
6594                 }
6595                 sg->cpu_power = 0;
6596                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6597                 sg->next = prev->next;
6598                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6599                 prev->next = sg;
6600                 prev = sg;
6601         }
6602 out:
6603         return 0;
6604 }
6605 #endif /* CONFIG_NUMA */
6606
6607 #ifdef CONFIG_NUMA
6608 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6609 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6610                               struct cpumask *nodemask)
6611 {
6612         int cpu, i;
6613
6614         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6615                 struct sched_group **sched_group_nodes
6616                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6617
6618                 if (!sched_group_nodes)
6619                         continue;
6620
6621                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6622                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6623
6624                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6625                         if (cpumask_empty(nodemask))
6626                                 continue;
6627
6628                         if (sg == NULL)
6629                                 continue;
6630                         sg = sg->next;
6631 next_sg:
6632                         oldsg = sg;
6633                         sg = sg->next;
6634                         kfree(oldsg);
6635                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6636                                 goto next_sg;
6637                 }
6638                 kfree(sched_group_nodes);
6639                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6640         }
6641 }
6642 #else /* !CONFIG_NUMA */
6643 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6644                               struct cpumask *nodemask)
6645 {
6646 }
6647 #endif /* CONFIG_NUMA */
6648
6649 /*
6650  * Initialize sched groups cpu_power.
6651  *
6652  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6653  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6654  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6655  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6656  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6657  * less cpu_power.
6658  */
6659 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6660 {
6661         struct sched_domain *child;
6662         struct sched_group *group;
6663         long power;
6664         int weight;
6665
6666         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6667
6668         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6669                 return;
6670
6671         child = sd->child;
6672
6673         sd->groups->cpu_power = 0;
6674
6675         if (!child) {
6676                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6677                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6678                 /*
6679                  * SMT siblings share the power of a single core.
6680                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6681                  * that one core than a single thread would have,
6682                  * reflect that in sd->smt_gain.
6683                  */
6684                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6685                         power *= sd->smt_gain;
6686                         power /= weight;
6687                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6688                 }
6689                 sd->groups->cpu_power += power;
6690                 return;
6691         }
6692
6693         /*
6694          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6695          */
6696         group = child->groups;
6697         do {
6698                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6699                 group = group->next;
6700         } while (group != child->groups);
6701 }
6702
6703 /*
6704  * Initializers for schedule domains
6705  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6706  */
6707
6708 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6709 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6710 #else
6711 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6712 #endif
6713
6714 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6715
6716 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6717 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6718 {                                                               \
6719         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6720         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6721         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6722         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6723 }
6724
6725 SD_INIT_FUNC(CPU)
6726 #ifdef CONFIG_NUMA
6727  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6728  SD_INIT_FUNC(NODE)
6729 #endif
6730 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6731  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6732 #endif
6733 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6734  SD_INIT_FUNC(MC)
6735 #endif
6736
6737 static int default_relax_domain_level = -1;
6738
6739 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6740 {
6741         unsigned long val;
6742
6743         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6744         if (val < SD_LV_MAX)
6745                 default_relax_domain_level = val;
6746
6747         return 1;
6748 }
6749 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6750
6751 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6752                                  struct sched_domain_attr *attr)
6753 {
6754         int request;
6755
6756         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6757                 if (default_relax_domain_level < 0)
6758                         return;
6759                 else
6760                         request = default_relax_domain_level;
6761         } else
6762                 request = attr->relax_domain_level;
6763         if (request < sd->level) {
6764                 /* turn off idle balance on this domain */
6765                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6766         } else {
6767                 /* turn on idle balance on this domain */
6768                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6769         }
6770 }
6771
6772 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6773                                  const struct cpumask *cpu_map)
6774 {
6775         switch (what) {
6776         case sa_sched_groups:
6777                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6778                 d->sched_group_nodes = NULL;
6779         case sa_rootdomain:
6780                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6781         case sa_tmpmask:
6782                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6783         case sa_send_covered:
6784                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6785         case sa_this_core_map:
6786                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6787         case sa_this_sibling_map:
6788                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6789         case sa_nodemask:
6790                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6791         case sa_sched_group_nodes:
6792 #ifdef CONFIG_NUMA
6793                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6794         case sa_notcovered:
6795                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6796         case sa_covered:
6797                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6798         case sa_domainspan:
6799                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6800 #endif
6801         case sa_none:
6802                 break;
6803         }
6804 }
6805
6806 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6807                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6808 {
6809 #ifdef CONFIG_NUMA
6810         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6811                 return sa_none;
6812         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6813                 return sa_domainspan;
6814         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6815                 return sa_covered;
6816         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6817         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6818                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6819         if (!d->sched_group_nodes) {
6820                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6821                 return sa_notcovered;
6822         }
6823         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6824 #endif
6825         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6826                 return sa_sched_group_nodes;
6827         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6828                 return sa_nodemask;
6829         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6830                 return sa_this_sibling_map;
6831         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6832                 return sa_this_core_map;
6833         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6834                 return sa_send_covered;
6835         d->rd = alloc_rootdomain();
6836         if (!d->rd) {
6837                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6838                 return sa_tmpmask;
6839         }
6840         return sa_rootdomain;
6841 }
6842
6843 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6844         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6845 {
6846         struct sched_domain *sd = NULL;
6847 #ifdef CONFIG_NUMA
6848         struct sched_domain *parent;
6849
6850         d->sd_allnodes = 0;
6851         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6852             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6853                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6854                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6855                 set_domain_attribute(sd, attr);
6856                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6857                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6858                 d->sd_allnodes = 1;
6859         }
6860         parent = sd;
6861
6862         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6863         SD_INIT(sd, NODE);
6864         set_domain_attribute(sd, attr);
6865         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6866         sd->parent = parent;
6867         if (parent)
6868                 parent->child = sd;
6869         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6870 #endif
6871         return sd;
6872 }
6873
6874 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6875         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6876         struct sched_domain *parent, int i)
6877 {
6878         struct sched_domain *sd;
6879         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6880         SD_INIT(sd, CPU);
6881         set_domain_attribute(sd, attr);
6882         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6883         sd->parent = parent;
6884         if (parent)
6885                 parent->child = sd;
6886         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6887         return sd;
6888 }
6889
6890 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6891         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6892         struct sched_domain *parent, int i)
6893 {
6894         struct sched_domain *sd = parent;
6895 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6896         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6897         SD_INIT(sd, MC);
6898         set_domain_attribute(sd, attr);
6899         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6900         sd->parent = parent;
6901         parent->child = sd;
6902         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6903 #endif
6904         return sd;
6905 }
6906
6907 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6908         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6909         struct sched_domain *parent, int i)
6910 {
6911         struct sched_domain *sd = parent;
6912 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6913         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6914         SD_INIT(sd, SIBLING);
6915         set_domain_attribute(sd, attr);
6916         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6917         sd->parent = parent;
6918         parent->child = sd;
6919         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6920 #endif
6921         return sd;
6922 }
6923
6924 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6925                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6926 {
6927         switch (l) {
6928 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6929         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6930                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6931                             topology_thread_cpumask(cpu));
6932                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6933                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6934                                                 &cpu_to_cpu_group,
6935                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6936                 break;
6937 #endif
6938 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6939         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6940                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6941                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6942                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6943                                                 &cpu_to_core_group,
6944                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6945                 break;
6946 #endif
6947         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6948                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6949                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6950                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6951                                                 &cpu_to_phys_group,
6952                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6953                 break;
6954 #ifdef CONFIG_NUMA
6955         case SD_LV_ALLNODES:
6956                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6957                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6958                 break;
6959 #endif
6960         default:
6961                 break;
6962         }
6963 }
6964
6965 /*
6966  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6967  * to the individual cpus
6968  */
6969 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6970                                  struct sched_domain_attr *attr)
6971 {
6972         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6973         struct s_data d;
6974         struct sched_domain *sd;
6975         int i;
6976 #ifdef CONFIG_NUMA
6977         d.sd_allnodes = 0;
6978 #endif
6979
6980         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6981         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6982                 goto error;
6983         alloc_state = sa_sched_groups;
6984
6985         /*
6986          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6987          */
6988         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6989                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
6990                             cpu_map);
6991
6992                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
6993                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6994                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6995                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6996         }
6997
6998         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6999                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7000                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7001         }
7002
7003         /* Set up physical groups */
7004         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7005                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7006
7007 #ifdef CONFIG_NUMA
7008         /* Set up node groups */
7009         if (d.sd_allnodes)
7010                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7011
7012         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7013                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7014                         goto error;
7015 #endif
7016
7017         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7018 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7019         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7020                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7021                 init_sched_groups_power(i, sd);
7022         }
7023 #endif
7024 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7025         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7026                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7027                 init_sched_groups_power(i, sd);
7028         }
7029 #endif
7030
7031         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7032                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7033                 init_sched_groups_power(i, sd);
7034         }
7035
7036 #ifdef CONFIG_NUMA
7037         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7038                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7039
7040         if (d.sd_allnodes) {
7041                 struct sched_group *sg;
7042
7043                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7044                                                                 d.tmpmask);
7045                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7046         }
7047 #endif
7048
7049         /* Attach the domains */
7050         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7051 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7052                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7053 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7054                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7055 #else
7056                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7057 #endif
7058                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7059         }
7060
7061         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7062         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7063         return 0;
7064
7065 error:
7066         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7067         return -ENOMEM;
7068 }
7069
7070 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7071 {
7072         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7073 }
7074
7075 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7076 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7077 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7078                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7079
7080 /*
7081  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7082  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7083  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7084  */
7085 static cpumask_var_t fallback_doms;
7086
7087 /*
7088  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7089  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7090  * or 0 if it stayed the same.
7091  */
7092 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7093 {
7094         return 0;
7095 }
7096
7097 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7098 {
7099         int i;
7100         cpumask_var_t *doms;
7101
7102         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7103         if (!doms)
7104                 return NULL;
7105         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7106                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7107                         free_sched_domains(doms, i);
7108                         return NULL;
7109                 }
7110         }
7111         return doms;
7112 }
7113
7114 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7115 {
7116         unsigned int i;
7117         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7118                 free_cpumask_var(doms[i]);
7119         kfree(doms);
7120 }
7121
7122 /*
7123  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7124  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7125  * exclude other special cases in the future.
7126  */
7127 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7128 {
7129         int err;
7130
7131         arch_update_cpu_topology();
7132         ndoms_cur = 1;
7133         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7134         if (!doms_cur)
7135                 doms_cur = &fallback_doms;
7136         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7137         dattr_cur = NULL;
7138         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7139         register_sched_domain_sysctl();
7140
7141         return err;
7142 }
7143
7144 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7145                                        struct cpumask *tmpmask)
7146 {
7147         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7148 }
7149
7150 /*
7151  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7152  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7153  */
7154 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7155 {
7156         /* Save because hotplug lock held. */
7157         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7158         int i;
7159
7160         for_each_cpu(i, cpu_map)
7161                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7162         synchronize_sched();
7163         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7164 }
7165
7166 /* handle null as "default" */
7167 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7168                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7169 {
7170         struct sched_domain_attr tmp;
7171
7172         /* fast path */
7173         if (!new && !cur)
7174                 return 1;
7175
7176         tmp = SD_ATTR_INIT;
7177         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7178                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7179                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7180 }
7181
7182 /*
7183  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7184  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7185  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7186  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7187  *
7188  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7189  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7190  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7191  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7192  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7193  * it as it is.
7194  *
7195  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7196  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7197  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7198  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7199  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7200  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7201  *
7202  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7203  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7204  * and it will not create the default domain.
7205  *
7206  * Call with hotplug lock held
7207  */
7208 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7209                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7210 {
7211         int i, j, n;
7212         int new_topology;
7213
7214         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7215
7216         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7217         unregister_sched_domain_sysctl();
7218
7219         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7220         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7221
7222         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7223
7224         /* Destroy deleted domains */
7225         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7226                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7227                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7228                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7229                                 goto match1;
7230                 }
7231                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7232                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7233 match1:
7234                 ;
7235         }
7236
7237         if (doms_new == NULL) {
7238                 ndoms_cur = 0;
7239                 doms_new = &fallback_doms;
7240                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7241                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7242         }
7243
7244         /* Build new domains */
7245         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7246                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7247                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7248                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7249                                 goto match2;
7250                 }
7251                 /* no match - add a new doms_new */
7252                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7253                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7254 match2:
7255                 ;
7256         }
7257
7258         /* Remember the new sched domains */
7259         if (doms_cur != &fallback_doms)
7260                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7261         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7262         doms_cur = doms_new;
7263         dattr_cur = dattr_new;
7264         ndoms_cur = ndoms_new;
7265
7266         register_sched_domain_sysctl();
7267
7268         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7269 }
7270
7271 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7272 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7273 {
7274         get_online_cpus();
7275
7276         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7277         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7278
7279         rebuild_sched_domains();
7280         put_online_cpus();
7281 }
7282
7283 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7284 {
7285         unsigned int level = 0;
7286
7287         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7288                 return -EINVAL;
7289
7290         /*
7291          * level is always be positive so don't check for
7292          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7293          * What happens on 0 or 1 byte write,
7294          * need to check for count as well?
7295          */
7296
7297         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7298                 return -EINVAL;
7299
7300         if (smt)
7301                 sched_smt_power_savings = level;
7302         else
7303                 sched_mc_power_savings = level;
7304
7305         arch_reinit_sched_domains();
7306
7307         return count;
7308 }
7309
7310 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7311 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7312                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7313                                            char *page)
7314 {
7315         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7316 }
7317 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7318                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7319                                             const char *buf, size_t count)
7320 {
7321         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7322 }
7323 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7324                          sched_mc_power_savings_show,
7325                          sched_mc_power_savings_store);
7326 #endif
7327
7328 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7329 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7330                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7331                                             char *page)
7332 {
7333         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7334 }
7335 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7336                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7337                                              const char *buf, size_t count)
7338 {
7339         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7340 }
7341 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7342                    sched_smt_power_savings_show,
7343                    sched_smt_power_savings_store);
7344 #endif
7345
7346 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7347 {
7348         int err = 0;
7349
7350 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7351         if (smt_capable())
7352                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7353                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7354 #endif
7355 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7356         if (!err && mc_capable())
7357                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7358                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7359 #endif
7360         return err;
7361 }
7362 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7363
7364 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7365 /*
7366  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7367  * When cpusets are enabled they take over this function.
7368  */
7369 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7370                                 unsigned long action, void *hcpu)
7371 {
7372         switch (action) {
7373         case CPU_ONLINE:
7374         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7375         case CPU_DOWN_PREPARE:
7376         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7377         case CPU_DOWN_FAILED:
7378         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7379                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7380                 return NOTIFY_OK;
7381
7382         default:
7383                 return NOTIFY_DONE;
7384         }
7385 }
7386 #endif
7387
7388 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7389                                 unsigned long action, void *hcpu)
7390 {
7391         int cpu = (int)(long)hcpu;
7392
7393         switch (action) {
7394         case CPU_DOWN_PREPARE:
7395         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7396                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7397                 return NOTIFY_OK;
7398
7399         case CPU_DOWN_FAILED:
7400         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7401         case CPU_ONLINE:
7402         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7403                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7404                 return NOTIFY_OK;
7405
7406         default:
7407                 return NOTIFY_DONE;
7408         }
7409 }
7410
7411 void __init sched_init_smp(void)
7412 {
7413         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7414
7415         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7416         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7417
7418 #if defined(CONFIG_NUMA)
7419         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7420                                                                 GFP_KERNEL);
7421         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7422 #endif
7423         get_online_cpus();
7424         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7425         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7426         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7427         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7428                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7429         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7430         put_online_cpus();
7431
7432 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7433         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7434         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7435 #endif
7436
7437         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7438         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7439
7440         init_hrtick();
7441
7442         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7443         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7444                 BUG();
7445         sched_init_granularity();
7446         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7447
7448         init_sched_rt_class();
7449 }
7450 #else
7451 void __init sched_init_smp(void)
7452 {
7453         sched_init_granularity();
7454 }
7455 #endif /* CONFIG_SMP */
7456
7457 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7458
7459 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7460 {
7461         return in_lock_functions(addr) ||
7462                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7463                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7464 }
7465
7466 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7467 {
7468         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7469         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7470 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7471         cfs_rq->rq = rq;
7472 #endif
7473         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7474 }
7475
7476 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7477 {
7478         struct rt_prio_array *array;
7479         int i;
7480
7481         array = &rt_rq->active;
7482         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7483                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7484                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7485         }
7486         /* delimiter for bitsearch: */
7487         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7488
7489 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7490         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7491 #ifdef CONFIG_SMP
7492         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7493 #endif
7494 #endif
7495 #ifdef CONFIG_SMP
7496         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7497         rt_rq->overloaded = 0;
7498         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7499 #endif
7500
7501         rt_rq->rt_time = 0;
7502         rt_rq->rt_throttled = 0;
7503         rt_rq->rt_runtime = 0;
7504         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7505
7506 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7507         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7508         rt_rq->rq = rq;
7509 #endif
7510 }
7511
7512 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7513 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7514                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7515                                 struct sched_entity *parent)
7516 {
7517         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7518         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7519         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7520         cfs_rq->tg = tg;
7521         if (add)
7522                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7523
7524         tg->se[cpu] = se;
7525         /* se could be NULL for init_task_group */
7526         if (!se)
7527                 return;
7528
7529         if (!parent)
7530                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7531         else
7532                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7533
7534         se->my_q = cfs_rq;
7535         se->load.weight = tg->shares;
7536         se->load.inv_weight = 0;
7537         se->parent = parent;
7538 }
7539 #endif
7540
7541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7542 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7543                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7544                 struct sched_rt_entity *parent)
7545 {
7546         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7547
7548         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7549         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7550         rt_rq->tg = tg;
7551         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7552         if (add)
7553                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7554
7555         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7556         if (!rt_se)
7557                 return;
7558
7559         if (!parent)
7560                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7561         else
7562                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7563
7564         rt_se->my_q = rt_rq;
7565         rt_se->parent = parent;
7566         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7567 }
7568 #endif
7569
7570 void __init sched_init(void)
7571 {
7572         int i, j;
7573         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7574
7575 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7576         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7577 #endif
7578 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7579         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7580 #endif
7581 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7582         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7583 #endif
7584         if (alloc_size) {
7585                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7586
7587 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7588                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7589                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7590
7591                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7592                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7593
7594 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7595 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7596                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7597                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7598
7599                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7600                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7601
7602 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7603 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7604                 for_each_possible_cpu(i) {
7605                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7606                         ptr += cpumask_size();
7607                 }
7608 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7609         }
7610
7611 #ifdef CONFIG_SMP
7612         init_defrootdomain();
7613 #endif
7614
7615         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7616                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7617
7618 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7619         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7620                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7621 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7622
7623 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7624         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7625         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7626
7627 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7628
7629 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7630         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7631                                             __alignof__(unsigned long));
7632 #endif
7633         for_each_possible_cpu(i) {
7634                 struct rq *rq;
7635
7636                 rq = cpu_rq(i);
7637                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7638                 rq->nr_running = 0;
7639                 rq->calc_load_active = 0;
7640                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7641                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7642                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7643 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7644                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7645                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7646 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7647                 /*
7648                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7649                  *
7650                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7651                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7652                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7653                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7654                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7655                  * (se->load.weight).
7656                  *
7657                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7658                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7659                  * then A0's share of the cpu resource is:
7660                  *
7661                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7662                  *
7663                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7664                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7665                  */
7666                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7667 #endif
7668 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7669
7670                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7671 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7672                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7673 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7674                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7675 #endif
7676 #endif
7677
7678                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7679                         rq->cpu_load[j] = 0;
7680 #ifdef CONFIG_SMP
7681                 rq->sd = NULL;
7682                 rq->rd = NULL;
7683                 rq->post_schedule = 0;
7684                 rq->active_balance = 0;
7685                 rq->next_balance = jiffies;
7686                 rq->push_cpu = 0;
7687                 rq->cpu = i;
7688                 rq->online = 0;
7689                 rq->migration_thread = NULL;
7690                 rq->idle_stamp = 0;
7691                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7692                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7693                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7694 #endif
7695                 init_rq_hrtick(rq);
7696                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7697         }
7698
7699         set_load_weight(&init_task);
7700
7701 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7702         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7703 #endif
7704
7705 #ifdef CONFIG_SMP
7706         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7707 #endif
7708
7709 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7710         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7711 #endif
7712
7713         /*
7714          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7715          */
7716         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7717         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7718
7719         /*
7720          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7721          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7722          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7723          * when this runqueue becomes "idle".
7724          */
7725         init_idle(current, smp_processor_id());
7726
7727         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7728
7729         /*
7730          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7731          */
7732         current->sched_class = &fair_sched_class;
7733
7734         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7735         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7736 #ifdef CONFIG_SMP
7737 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7738         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7739         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7740 #endif
7741         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7742         if (cpu_isolated_map == NULL)
7743                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7744 #endif /* SMP */
7745
7746         perf_event_init();
7747
7748         scheduler_running = 1;
7749 }
7750
7751 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7752 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7753 {
7754         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7755
7756         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7757 }
7758
7759 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7760 {
7761 #ifdef in_atomic
7762         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7763
7764         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7765             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7766                 return;
7767         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7768                 return;
7769         prev_jiffy = jiffies;
7770
7771         printk(KERN_ERR
7772                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7773                         file, line);
7774         printk(KERN_ERR
7775                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7776                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7777                         current->pid, current->comm);
7778
7779         debug_show_held_locks(current);
7780         if (irqs_disabled())
7781                 print_irqtrace_events(current);
7782         dump_stack();
7783 #endif
7784 }
7785 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7786 #endif
7787
7788 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7789 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7790 {
7791         int on_rq;
7792
7793         on_rq = p->se.on_rq;
7794         if (on_rq)
7795                 deactivate_task(rq, p, 0);
7796         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7797         if (on_rq) {
7798                 activate_task(rq, p, 0);
7799                 resched_task(rq->curr);
7800         }
7801 }
7802
7803 void normalize_rt_tasks(void)
7804 {
7805         struct task_struct *g, *p;
7806         unsigned long flags;
7807         struct rq *rq;
7808
7809         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7810         do_each_thread(g, p) {
7811                 /*
7812                  * Only normalize user tasks:
7813                  */
7814                 if (!p->mm)
7815                         continue;
7816
7817                 p->se.exec_start                = 0;
7818 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7819                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7820                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7821                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7822 #endif
7823
7824                 if (!rt_task(p)) {
7825                         /*
7826                          * Renice negative nice level userspace
7827                          * tasks back to 0:
7828                          */
7829                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7830                                 set_user_nice(p, 0);
7831                         continue;
7832                 }
7833
7834                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7835                 rq = __task_rq_lock(p);
7836
7837                 normalize_task(rq, p);
7838
7839                 __task_rq_unlock(rq);
7840                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7841         } while_each_thread(g, p);
7842
7843         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7844 }
7845
7846 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7847
7848 #ifdef CONFIG_IA64
7849 /*
7850  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7851  *
7852  * They can only be called when the whole system has been
7853  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7854  * activity can take place. Using them for anything else would
7855  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7856  * under any other configuration.
7857  */
7858
7859 /**
7860  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7861  * @cpu: the processor in question.
7862  *
7863  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7864  */
7865 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7866 {
7867         return cpu_curr(cpu);
7868 }
7869
7870 /**
7871  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7872  * @cpu: the processor in question.
7873  * @p: the task pointer to set.
7874  *
7875  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7876  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7877  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7878  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7879  * and caller must save the original value of the current task (see
7880  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7881  * re-starting the system.
7882  *
7883  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7884  */
7885 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7886 {
7887         cpu_curr(cpu) = p;
7888 }
7889
7890 #endif
7891
7892 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7893 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7894 {
7895         int i;
7896
7897         for_each_possible_cpu(i) {
7898                 if (tg->cfs_rq)
7899                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7900                 if (tg->se)
7901                         kfree(tg->se[i]);
7902         }
7903
7904         kfree(tg->cfs_rq);
7905         kfree(tg->se);
7906 }
7907
7908 static
7909 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7910 {
7911         struct cfs_rq *cfs_rq;
7912         struct sched_entity *se;
7913         struct rq *rq;
7914         int i;
7915
7916         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7917         if (!tg->cfs_rq)
7918                 goto err;
7919         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7920         if (!tg->se)
7921                 goto err;
7922
7923         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7924
7925         for_each_possible_cpu(i) {
7926                 rq = cpu_rq(i);
7927
7928                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7929                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7930                 if (!cfs_rq)
7931                         goto err;
7932
7933                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7934                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7935                 if (!se)
7936                         goto err_free_rq;
7937
7938                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7939         }
7940
7941         return 1;
7942
7943  err_free_rq:
7944         kfree(cfs_rq);
7945  err:
7946         return 0;
7947 }
7948
7949 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7950 {
7951         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7952                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7953 }
7954
7955 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7956 {
7957         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7958 }
7959 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7960 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7961 {
7962 }
7963
7964 static inline
7965 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7966 {
7967         return 1;
7968 }
7969
7970 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7971 {
7972 }
7973
7974 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7975 {
7976 }
7977 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7978
7979 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7980 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7981 {
7982         int i;
7983
7984         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7985
7986         for_each_possible_cpu(i) {
7987                 if (tg->rt_rq)
7988                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7989                 if (tg->rt_se)
7990                         kfree(tg->rt_se[i]);
7991         }
7992
7993         kfree(tg->rt_rq);
7994         kfree(tg->rt_se);
7995 }
7996
7997 static
7998 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7999 {
8000         struct rt_rq *rt_rq;
8001         struct sched_rt_entity *rt_se;
8002         struct rq *rq;
8003         int i;
8004
8005         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8006         if (!tg->rt_rq)
8007                 goto err;
8008         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8009         if (!tg->rt_se)
8010                 goto err;
8011
8012         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8013                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8014
8015         for_each_possible_cpu(i) {
8016                 rq = cpu_rq(i);
8017
8018                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8019                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8020                 if (!rt_rq)
8021                         goto err;
8022
8023                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8024                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8025                 if (!rt_se)
8026                         goto err_free_rq;
8027
8028                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8029         }
8030
8031         return 1;
8032
8033  err_free_rq:
8034         kfree(rt_rq);
8035  err:
8036         return 0;
8037 }
8038
8039 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8040 {
8041         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8042                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8043 }
8044
8045 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8046 {
8047         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8048 }
8049 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8050 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8051 {
8052 }
8053
8054 static inline
8055 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8056 {
8057         return 1;
8058 }
8059
8060 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8061 {
8062 }
8063
8064 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8065 {
8066 }
8067 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8068
8069 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8070 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8071 {
8072         free_fair_sched_group(tg);
8073         free_rt_sched_group(tg);
8074         kfree(tg);
8075 }
8076
8077 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8078 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8079 {
8080         struct task_group *tg;
8081         unsigned long flags;
8082         int i;
8083
8084         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8085         if (!tg)
8086                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8087
8088         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8089                 goto err;
8090
8091         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8092                 goto err;
8093
8094         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8095         for_each_possible_cpu(i) {
8096                 register_fair_sched_group(tg, i);
8097                 register_rt_sched_group(tg, i);
8098         }
8099         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8100
8101         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8102
8103         tg->parent = parent;
8104         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8105         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8106         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8107
8108         return tg;
8109
8110 err:
8111         free_sched_group(tg);
8112         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8113 }
8114
8115 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8116 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8117 {
8118         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8119         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8120 }
8121
8122 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8123 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8124 {
8125         unsigned long flags;
8126         int i;
8127
8128         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8129         for_each_possible_cpu(i) {
8130                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8131                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8132         }
8133         list_del_rcu(&tg->list);
8134         list_del_rcu(&tg->siblings);
8135         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8136
8137         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8138         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8139 }
8140
8141 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8142  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8143  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8144  *      reflect its new group.
8145  */
8146 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8147 {
8148         int on_rq, running;
8149         unsigned long flags;
8150         struct rq *rq;
8151
8152         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8153
8154         running = task_current(rq, tsk);
8155         on_rq = tsk->se.on_rq;
8156
8157         if (on_rq)
8158                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8159         if (unlikely(running))
8160                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8161
8162         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8163
8164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8165         if (tsk->sched_class->moved_group)
8166                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8167 #endif
8168
8169         if (unlikely(running))
8170                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8171         if (on_rq)
8172                 enqueue_task(rq, tsk, 0, false);
8173
8174         task_rq_unlock(rq, &flags);
8175 }
8176 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8177
8178 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8179 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8180 {
8181         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8182         int on_rq;
8183
8184         on_rq = se->on_rq;
8185         if (on_rq)
8186                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8187
8188         se->load.weight = shares;
8189         se->load.inv_weight = 0;
8190
8191         if (on_rq)
8192                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8193 }
8194
8195 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8196 {
8197         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8198         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8199         unsigned long flags;
8200
8201         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8202         __set_se_shares(se, shares);
8203         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8204 }
8205
8206 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8207
8208 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8209 {
8210         int i;
8211         unsigned long flags;
8212
8213         /*
8214          * We can't change the weight of the root cgroup.
8215          */
8216         if (!tg->se[0])
8217                 return -EINVAL;
8218
8219         if (shares < MIN_SHARES)
8220                 shares = MIN_SHARES;
8221         else if (shares > MAX_SHARES)
8222                 shares = MAX_SHARES;
8223
8224         mutex_lock(&shares_mutex);
8225         if (tg->shares == shares)
8226                 goto done;
8227
8228         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8229         for_each_possible_cpu(i)
8230                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8231         list_del_rcu(&tg->siblings);
8232         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8233
8234         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8235         synchronize_sched();
8236
8237         /*
8238          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8239          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8240          */
8241         tg->shares = shares;
8242         for_each_possible_cpu(i) {
8243                 /*
8244                  * force a rebalance
8245                  */
8246                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8247                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8248         }
8249
8250         /*
8251          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8252          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8253          */
8254         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8255         for_each_possible_cpu(i)
8256                 register_fair_sched_group(tg, i);
8257         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8258         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8259 done:
8260         mutex_unlock(&shares_mutex);
8261         return 0;
8262 }
8263
8264 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8265 {
8266         return tg->shares;
8267 }
8268 #endif
8269
8270 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8271 /*
8272  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8273  */
8274 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8275
8276 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8277 {
8278         if (runtime == RUNTIME_INF)
8279                 return 1ULL << 20;
8280
8281         return div64_u64(runtime << 20, period);
8282 }
8283
8284 /* Must be called with tasklist_lock held */
8285 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8286 {
8287         struct task_struct *g, *p;
8288
8289         do_each_thread(g, p) {
8290                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8291                         return 1;
8292         } while_each_thread(g, p);
8293
8294         return 0;
8295 }
8296
8297 struct rt_schedulable_data {
8298         struct task_group *tg;
8299         u64 rt_period;
8300         u64 rt_runtime;
8301 };
8302
8303 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8304 {
8305         struct rt_schedulable_data *d = data;
8306         struct task_group *child;
8307         unsigned long total, sum = 0;
8308         u64 period, runtime;
8309
8310         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8311         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8312
8313         if (tg == d->tg) {
8314                 period = d->rt_period;
8315                 runtime = d->rt_runtime;
8316         }
8317
8318         /*
8319          * Cannot have more runtime than the period.
8320          */
8321         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8322                 return -EINVAL;
8323
8324         /*
8325          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8326          */
8327         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8328                 return -EBUSY;
8329
8330         total = to_ratio(period, runtime);
8331
8332         /*
8333          * Nobody can have more than the global setting allows.
8334          */
8335         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8336                 return -EINVAL;
8337
8338         /*
8339          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8340          */
8341         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8342                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8343                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8344
8345                 if (child == d->tg) {
8346                         period = d->rt_period;
8347                         runtime = d->rt_runtime;
8348                 }
8349
8350                 sum += to_ratio(period, runtime);
8351         }
8352
8353         if (sum > total)
8354                 return -EINVAL;
8355
8356         return 0;
8357 }
8358
8359 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8360 {
8361         struct rt_schedulable_data data = {
8362                 .tg = tg,
8363                 .rt_period = period,
8364                 .rt_runtime = runtime,
8365         };
8366
8367         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8368 }
8369
8370 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8371                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8372 {
8373         int i, err = 0;
8374
8375         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8376         read_lock(&tasklist_lock);
8377         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8378         if (err)
8379                 goto unlock;
8380
8381         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8382         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8383         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8384
8385         for_each_possible_cpu(i) {
8386                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8387
8388                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8389                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8390                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8391         }
8392         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8393  unlock:
8394         read_unlock(&tasklist_lock);
8395         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8396
8397         return err;
8398 }
8399
8400 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8401 {
8402         u64 rt_runtime, rt_period;
8403
8404         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8405         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8406         if (rt_runtime_us < 0)
8407                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8408
8409         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8410 }
8411
8412 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8413 {
8414         u64 rt_runtime_us;
8415
8416         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8417                 return -1;
8418
8419         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8420         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8421         return rt_runtime_us;
8422 }
8423
8424 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8425 {
8426         u64 rt_runtime, rt_period;
8427
8428         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8429         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8430
8431         if (rt_period == 0)
8432                 return -EINVAL;
8433
8434         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8435 }
8436
8437 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8438 {
8439         u64 rt_period_us;
8440
8441         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8442         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8443         return rt_period_us;
8444 }
8445
8446 static int sched_rt_global_constraints(void)
8447 {
8448         u64 runtime, period;
8449         int ret = 0;
8450
8451         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8452                 return -EINVAL;
8453
8454         runtime = global_rt_runtime();
8455         period = global_rt_period();
8456
8457         /*
8458          * Sanity check on the sysctl variables.
8459          */
8460         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8461                 return -EINVAL;
8462
8463         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8464         read_lock(&tasklist_lock);
8465         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8466         read_unlock(&tasklist_lock);
8467         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8468
8469         return ret;
8470 }
8471
8472 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8473 {
8474         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8475         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8476                 return 0;
8477
8478         return 1;
8479 }
8480
8481 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8482 static int sched_rt_global_constraints(void)
8483 {
8484         unsigned long flags;
8485         int i;
8486
8487         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8488                 return -EINVAL;
8489
8490         /*
8491          * There's always some RT tasks in the root group
8492          * -- migration, kstopmachine etc..
8493          */
8494         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8495                 return -EBUSY;
8496
8497         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8498         for_each_possible_cpu(i) {
8499                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8500
8501                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8502                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8503                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8504         }
8505         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8506
8507         return 0;
8508 }
8509 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8510
8511 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8512                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8513                 loff_t *ppos)
8514 {
8515         int ret;
8516         int old_period, old_runtime;
8517         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8518
8519         mutex_lock(&mutex);
8520         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8521         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8522
8523         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8524
8525         if (!ret && write) {
8526                 ret = sched_rt_global_constraints();
8527                 if (ret) {
8528                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8529                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8530                 } else {
8531                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8532                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8533                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8534                 }
8535         }
8536         mutex_unlock(&mutex);
8537
8538         return ret;
8539 }
8540
8541 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8542
8543 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8544 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8545 {
8546         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8547                             struct task_group, css);
8548 }
8549
8550 static struct cgroup_subsys_state *
8551 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8552 {
8553         struct task_group *tg, *parent;
8554
8555         if (!cgrp->parent) {
8556                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8557                 return &init_task_group.css;
8558         }
8559
8560         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8561         tg = sched_create_group(parent);
8562         if (IS_ERR(tg))
8563                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8564
8565         return &tg->css;
8566 }
8567
8568 static void
8569 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8570 {
8571         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8572
8573         sched_destroy_group(tg);
8574 }
8575
8576 static int
8577 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8578 {
8579 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8580         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8581                 return -EINVAL;
8582 #else
8583         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8584         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8585                 return -EINVAL;
8586 #endif
8587         return 0;
8588 }
8589
8590 static int
8591 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8592                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8593 {
8594         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8595         if (retval)
8596                 return retval;
8597         if (threadgroup) {
8598                 struct task_struct *c;
8599                 rcu_read_lock();
8600                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8601                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8602                         if (retval) {
8603                                 rcu_read_unlock();
8604                                 return retval;
8605                         }
8606                 }
8607                 rcu_read_unlock();
8608         }
8609         return 0;
8610 }
8611
8612 static void
8613 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8614                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8615                   bool threadgroup)
8616 {
8617         sched_move_task(tsk);
8618         if (threadgroup) {
8619                 struct task_struct *c;
8620                 rcu_read_lock();
8621                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8622                         sched_move_task(c);
8623                 }
8624                 rcu_read_unlock();
8625         }
8626 }
8627
8628 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8629 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8630                                 u64 shareval)
8631 {
8632         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8633 }
8634
8635 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8636 {
8637         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8638
8639         return (u64) tg->shares;
8640 }
8641 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8642
8643 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8644 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8645                                 s64 val)
8646 {
8647         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8648 }
8649
8650 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8651 {
8652         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8653 }
8654
8655 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8656                 u64 rt_period_us)
8657 {
8658         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8659 }
8660
8661 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8662 {
8663         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8664 }
8665 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8666
8667 static struct cftype cpu_files[] = {
8668 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8669         {
8670                 .name = "shares",
8671                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8672                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8673         },
8674 #endif
8675 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8676         {
8677                 .name = "rt_runtime_us",
8678                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8679                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8680         },
8681         {
8682                 .name = "rt_period_us",
8683                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8684                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8685         },
8686 #endif
8687 };
8688
8689 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8690 {
8691         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8692 }
8693
8694 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8695         .name           = "cpu",
8696         .create         = cpu_cgroup_create,
8697         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8698         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8699         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8700         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8701         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8702         .early_init     = 1,
8703 };
8704
8705 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8706
8707 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8708
8709 /*
8710  * CPU accounting code for task groups.
8711  *
8712  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8713  * (balbir@in.ibm.com).
8714  */
8715
8716 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8717 struct cpuacct {
8718         struct cgroup_subsys_state css;
8719         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8720         u64 __percpu *cpuusage;
8721         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8722         struct cpuacct *parent;
8723 };
8724
8725 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8726
8727 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8728 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8729 {
8730         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8731                             struct cpuacct, css);
8732 }
8733
8734 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8735 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8736 {
8737         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8738                             struct cpuacct, css);
8739 }
8740
8741 /* create a new cpu accounting group */
8742 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8743         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8744 {
8745         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8746         int i;
8747
8748         if (!ca)
8749                 goto out;
8750
8751         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8752         if (!ca->cpuusage)
8753                 goto out_free_ca;
8754
8755         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8756                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8757                         goto out_free_counters;
8758
8759         if (cgrp->parent)
8760                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8761
8762         return &ca->css;
8763
8764 out_free_counters:
8765         while (--i >= 0)
8766                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8767         free_percpu(ca->cpuusage);
8768 out_free_ca:
8769         kfree(ca);
8770 out:
8771         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8772 }
8773
8774 /* destroy an existing cpu accounting group */
8775 static void
8776 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8777 {
8778         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8779         int i;
8780
8781         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8782                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8783         free_percpu(ca->cpuusage);
8784         kfree(ca);
8785 }
8786
8787 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8788 {
8789         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8790         u64 data;
8791
8792 #ifndef CONFIG_64BIT
8793         /*
8794          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8795          */
8796         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8797         data = *cpuusage;
8798         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8799 #else
8800         data = *cpuusage;
8801 #endif
8802
8803         return data;
8804 }
8805
8806 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8807 {
8808         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8809
8810 #ifndef CONFIG_64BIT
8811         /*
8812          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8813          */
8814         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8815         *cpuusage = val;
8816         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8817 #else
8818         *cpuusage = val;
8819 #endif
8820 }
8821
8822 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8823 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8824 {
8825         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8826         u64 totalcpuusage = 0;
8827         int i;
8828
8829         for_each_present_cpu(i)
8830                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8831
8832         return totalcpuusage;
8833 }
8834
8835 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8836                                                                 u64 reset)
8837 {
8838         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8839         int err = 0;
8840         int i;
8841
8842         if (reset) {
8843                 err = -EINVAL;
8844                 goto out;
8845         }
8846
8847         for_each_present_cpu(i)
8848                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8849
8850 out:
8851         return err;
8852 }
8853
8854 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8855                                    struct seq_file *m)
8856 {
8857         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8858         u64 percpu;
8859         int i;
8860
8861         for_each_present_cpu(i) {
8862                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8863                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8864         }
8865         seq_printf(m, "\n");
8866         return 0;
8867 }
8868
8869 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8870         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8871         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8872 };
8873
8874 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8875                 struct cgroup_map_cb *cb)
8876 {
8877         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8878         int i;
8879
8880         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8881                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8882                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8883                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8884         }
8885         return 0;
8886 }
8887
8888 static struct cftype files[] = {
8889         {
8890                 .name = "usage",
8891                 .read_u64 = cpuusage_read,
8892                 .write_u64 = cpuusage_write,
8893         },
8894         {
8895                 .name = "usage_percpu",
8896                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8897         },
8898         {
8899                 .name = "stat",
8900                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8901         },
8902 };
8903
8904 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8905 {
8906         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8907 }
8908
8909 /*
8910  * charge this task's execution time to its accounting group.
8911  *
8912  * called with rq->lock held.
8913  */
8914 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8915 {
8916         struct cpuacct *ca;
8917         int cpu;
8918
8919         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8920                 return;
8921
8922         cpu = task_cpu(tsk);
8923
8924         rcu_read_lock();
8925
8926         ca = task_ca(tsk);
8927
8928         for (; ca; ca = ca->parent) {
8929                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8930                 *cpuusage += cputime;
8931         }
8932
8933         rcu_read_unlock();
8934 }
8935
8936 /*
8937  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8938  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8939  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8940  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8941  *
8942  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8943  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8944  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8945  */
8946 #ifdef CONFIG_SMP
8947 #define CPUACCT_BATCH   \
8948         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8949 #else
8950 #define CPUACCT_BATCH   0
8951 #endif
8952
8953 /*
8954  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8955  */
8956 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8957                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8958 {
8959         struct cpuacct *ca;
8960         int batch = CPUACCT_BATCH;
8961
8962         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8963                 return;
8964
8965         rcu_read_lock();
8966         ca = task_ca(tsk);
8967
8968         do {
8969                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8970                 ca = ca->parent;
8971         } while (ca);
8972         rcu_read_unlock();
8973 }
8974
8975 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8976         .name = "cpuacct",
8977         .create = cpuacct_create,
8978         .destroy = cpuacct_destroy,
8979         .populate = cpuacct_populate,
8980         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8981 };
8982 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8983
8984 #ifndef CONFIG_SMP
8985
8986 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
8987 {
8988         return 0;
8989 }
8990 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
8991
8992 void synchronize_sched_expedited(void)
8993 {
8994 }
8995 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
8996
8997 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
8998
8999 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
9000 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
9001
9002 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
9003 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
9004
9005 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9006
9007 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9008 {
9009         int cnt = 0;
9010         int cpu;
9011
9012         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
9013         for_each_online_cpu(cpu) {
9014                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
9015                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
9016         }
9017         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
9018         return cnt;
9019 }
9020 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9021
9022 static long synchronize_sched_expedited_count;
9023
9024 /*
9025  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9026  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9027  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9028  * any sort of common-case code.
9029  *
9030  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9031  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9032  * observe this restriction will result in deadlock.
9033  */
9034 void synchronize_sched_expedited(void)
9035 {
9036         int cpu;
9037         unsigned long flags;
9038         bool need_full_sync = 0;
9039         struct rq *rq;
9040         struct migration_req *req;
9041         long snap;
9042         int trycount = 0;
9043
9044         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9045         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9046         get_online_cpus();
9047         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
9048                 put_online_cpus();
9049                 if (trycount++ < 10)
9050                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9051                 else {
9052                         synchronize_sched();
9053                         return;
9054                 }
9055                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9056                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9057                         return;
9058                 }
9059                 get_online_cpus();
9060         }
9061         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
9062         for_each_online_cpu(cpu) {
9063                 rq = cpu_rq(cpu);
9064                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9065                 init_completion(&req->done);
9066                 req->task = NULL;
9067                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
9068                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9069                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
9070                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9071                 wake_up_process(rq->migration_thread);
9072         }
9073         for_each_online_cpu(cpu) {
9074                 rcu_expedited_state = cpu;
9075                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9076                 rq = cpu_rq(cpu);
9077                 wait_for_completion(&req->done);
9078                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9079                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
9080                         need_full_sync = 1;
9081                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
9082                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9083         }
9084         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9085         synchronize_sched_expedited_count++;
9086         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
9087         put_online_cpus();
9088         if (need_full_sync)
9089                 synchronize_sched();
9090 }
9091 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9092
9093 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */