sched: Fix UP update_avg() build warning
[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 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 static inline int rt_policy(int policy)
124 {
125         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
126                 return 1;
127         return 0;
128 }
129
130 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return rt_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
137  */
138 struct rt_prio_array {
139         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
140         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
141 };
142
143 struct rt_bandwidth {
144         /* nests inside the rq lock: */
145         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
146         ktime_t                 rt_period;
147         u64                     rt_runtime;
148         struct hrtimer          rt_period_timer;
149 };
150
151 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
152
153 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
154
155 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
156 {
157         struct rt_bandwidth *rt_b =
158                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
159         ktime_t now;
160         int overrun;
161         int idle = 0;
162
163         for (;;) {
164                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
165                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
166
167                 if (!overrun)
168                         break;
169
170                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
171         }
172
173         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
174 }
175
176 static
177 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
178 {
179         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
180         rt_b->rt_runtime = runtime;
181
182         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
183
184         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
185                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
186         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
187 }
188
189 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
190 {
191         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
192 }
193
194 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
195 {
196         ktime_t now;
197
198         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
199                 return;
200
201         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
202                 return;
203
204         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
205         for (;;) {
206                 unsigned long delta;
207                 ktime_t soft, hard;
208
209                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
210                         break;
211
212                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
213                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
214
215                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
218                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
219                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
220         }
221         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222 }
223
224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
225 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
226 {
227         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
228 }
229 #endif
230
231 /*
232  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
233  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
234  */
235 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
236
237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
238
239 #include <linux/cgroup.h>
240
241 struct cfs_rq;
242
243 static LIST_HEAD(task_groups);
244
245 /* task group related information */
246 struct task_group {
247         struct cgroup_subsys_state css;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         /* schedulable entities of this group on each cpu */
251         struct sched_entity **se;
252         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
253         struct cfs_rq **cfs_rq;
254         unsigned long shares;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
258         struct sched_rt_entity **rt_se;
259         struct rt_rq **rt_rq;
260
261         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
262 #endif
263
264         struct rcu_head rcu;
265         struct list_head list;
266
267         struct task_group *parent;
268         struct list_head siblings;
269         struct list_head children;
270 };
271
272 #define root_task_group init_task_group
273
274 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
275  * a task group's cpu shares.
276  */
277 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280
281 #ifdef CONFIG_SMP
282 static int root_task_group_empty(void)
283 {
284         return list_empty(&root_task_group.children);
285 }
286 #endif
287
288 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      2
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group init_task_group;
308
309 /* return group to which a task belongs */
310 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
311 {
312         struct task_group *tg;
313
314 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
315         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
316                                 struct task_group, css);
317 #else
318         tg = &init_task_group;
319 #endif
320         return tg;
321 }
322
323 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
324 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
325 {
326 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
327         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
328         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
329 #endif
330
331 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
332         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
333         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
334 #endif
335 }
336
337 #else
338
339 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
340 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
341 {
342         return NULL;
343 }
344
345 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
346
347 /* CFS-related fields in a runqueue */
348 struct cfs_rq {
349         struct load_weight load;
350         unsigned long nr_running;
351
352         u64 exec_clock;
353         u64 min_vruntime;
354
355         struct rb_root tasks_timeline;
356         struct rb_node *rb_leftmost;
357
358         struct list_head tasks;
359         struct list_head *balance_iterator;
360
361         /*
362          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
363          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
364          */
365         struct sched_entity *curr, *next, *last;
366
367         unsigned int nr_spread_over;
368
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
371
372         /*
373          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
374          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
375          * (like users, containers etc.)
376          *
377          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
378          * list is used during load balance.
379          */
380         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
381         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
382
383 #ifdef CONFIG_SMP
384         /*
385          * the part of load.weight contributed by tasks
386          */
387         unsigned long task_weight;
388
389         /*
390          *   h_load = weight * f(tg)
391          *
392          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
393          * this group.
394          */
395         unsigned long h_load;
396
397         /*
398          * this cpu's part of tg->shares
399          */
400         unsigned long shares;
401
402         /*
403          * load.weight at the time we set shares
404          */
405         unsigned long rq_weight;
406 #endif
407 #endif
408 };
409
410 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
411 struct rt_rq {
412         struct rt_prio_array active;
413         unsigned long rt_nr_running;
414 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
415         struct {
416                 int curr; /* highest queued rt task prio */
417 #ifdef CONFIG_SMP
418                 int next; /* next highest */
419 #endif
420         } highest_prio;
421 #endif
422 #ifdef CONFIG_SMP
423         unsigned long rt_nr_migratory;
424         unsigned long rt_nr_total;
425         int overloaded;
426         struct plist_head pushable_tasks;
427 #endif
428         int rt_throttled;
429         u64 rt_time;
430         u64 rt_runtime;
431         /* Nests inside the rq lock: */
432         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
433
434 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
435         unsigned long rt_nr_boosted;
436
437         struct rq *rq;
438         struct list_head leaf_rt_rq_list;
439         struct task_group *tg;
440 #endif
441 };
442
443 #ifdef CONFIG_SMP
444
445 /*
446  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
447  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
448  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
449  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
450  * object.
451  *
452  */
453 struct root_domain {
454         atomic_t refcount;
455         cpumask_var_t span;
456         cpumask_var_t online;
457
458         /*
459          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
460          * one runnable RT task.
461          */
462         cpumask_var_t rto_mask;
463         atomic_t rto_count;
464 #ifdef CONFIG_SMP
465         struct cpupri cpupri;
466 #endif
467 };
468
469 /*
470  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
471  * members (mimicking the global state we have today).
472  */
473 static struct root_domain def_root_domain;
474
475 #endif
476
477 /*
478  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
479  *
480  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
481  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
482  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
483  */
484 struct rq {
485         /* runqueue lock: */
486         raw_spinlock_t lock;
487
488         /*
489          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
490          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
491          */
492         unsigned long nr_running;
493         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
494         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
495 #ifdef CONFIG_NO_HZ
496         u64 nohz_stamp;
497         unsigned char in_nohz_recently;
498 #endif
499         unsigned int skip_clock_update;
500
501         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
502         struct load_weight load;
503         unsigned long nr_load_updates;
504         u64 nr_switches;
505
506         struct cfs_rq cfs;
507         struct rt_rq rt;
508
509 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
510         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
511         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
512 #endif
513 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
514         struct list_head leaf_rt_rq_list;
515 #endif
516
517         /*
518          * This is part of a global counter where only the total sum
519          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
520          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
521          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
522          */
523         unsigned long nr_uninterruptible;
524
525         struct task_struct *curr, *idle;
526         unsigned long next_balance;
527         struct mm_struct *prev_mm;
528
529         u64 clock;
530
531         atomic_t nr_iowait;
532
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct root_domain *rd;
535         struct sched_domain *sd;
536
537         unsigned char idle_at_tick;
538         /* For active balancing */
539         int post_schedule;
540         int active_balance;
541         int push_cpu;
542         /* cpu of this runqueue: */
543         int cpu;
544         int online;
545
546         unsigned long avg_load_per_task;
547
548         struct task_struct *migration_thread;
549         struct list_head migration_queue;
550
551         u64 rt_avg;
552         u64 age_stamp;
553         u64 idle_stamp;
554         u64 avg_idle;
555 #endif
556
557         /* calc_load related fields */
558         unsigned long calc_load_update;
559         long calc_load_active;
560
561 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
562 #ifdef CONFIG_SMP
563         int hrtick_csd_pending;
564         struct call_single_data hrtick_csd;
565 #endif
566         struct hrtimer hrtick_timer;
567 #endif
568
569 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
570         /* latency stats */
571         struct sched_info rq_sched_info;
572         unsigned long long rq_cpu_time;
573         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
574
575         /* sys_sched_yield() stats */
576         unsigned int yld_count;
577
578         /* schedule() stats */
579         unsigned int sched_switch;
580         unsigned int sched_count;
581         unsigned int sched_goidle;
582
583         /* try_to_wake_up() stats */
584         unsigned int ttwu_count;
585         unsigned int ttwu_local;
586
587         /* BKL stats */
588         unsigned int bkl_count;
589 #endif
590 };
591
592 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
593
594 static inline
595 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
596 {
597         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
598
599         /*
600          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
601          * this case, we can save a useless back to back clock update.
602          */
603         if (test_tsk_need_resched(p))
604                 rq->skip_clock_update = 1;
605 }
606
607 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
608 {
609 #ifdef CONFIG_SMP
610         return rq->cpu;
611 #else
612         return 0;
613 #endif
614 }
615
616 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
617         rcu_dereference_check((p), \
618                               rcu_read_lock_sched_held() || \
619                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
620
621 /*
622  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
623  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
624  *
625  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
626  * preempt-disabled sections.
627  */
628 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
629         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
630
631 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
632 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
633 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
634 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
635 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
636
637 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
638 {
639         if (!rq->skip_clock_update)
640                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
641 }
642
643 /*
644  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
645  */
646 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
647 # define const_debug __read_mostly
648 #else
649 # define const_debug static const
650 #endif
651
652 /**
653  * runqueue_is_locked
654  * @cpu: the processor in question.
655  *
656  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
657  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
658  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
659  */
660 int runqueue_is_locked(int cpu)
661 {
662         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
663 }
664
665 /*
666  * Debugging: various feature bits
667  */
668
669 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
670         __SCHED_FEAT_##name ,
671
672 enum {
673 #include "sched_features.h"
674 };
675
676 #undef SCHED_FEAT
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
680
681 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
682 #include "sched_features.h"
683         0;
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
688 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
689         #name ,
690
691 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
692 #include "sched_features.h"
693         NULL
694 };
695
696 #undef SCHED_FEAT
697
698 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
699 {
700         int i;
701
702         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
703                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
704                         seq_puts(m, "NO_");
705                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
706         }
707         seq_puts(m, "\n");
708
709         return 0;
710 }
711
712 static ssize_t
713 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
714                 size_t cnt, loff_t *ppos)
715 {
716         char buf[64];
717         char *cmp = buf;
718         int neg = 0;
719         int i;
720
721         if (cnt > 63)
722                 cnt = 63;
723
724         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
725                 return -EFAULT;
726
727         buf[cnt] = 0;
728
729         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
730                 neg = 1;
731                 cmp += 3;
732         }
733
734         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
735                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
736
737                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
738                         if (neg)
739                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
740                         else
741                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
742                         break;
743                 }
744         }
745
746         if (!sched_feat_names[i])
747                 return -EINVAL;
748
749         *ppos += cnt;
750
751         return cnt;
752 }
753
754 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
755 {
756         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
757 }
758
759 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
760         .open           = sched_feat_open,
761         .write          = sched_feat_write,
762         .read           = seq_read,
763         .llseek         = seq_lseek,
764         .release        = single_release,
765 };
766
767 static __init int sched_init_debug(void)
768 {
769         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
770                         &sched_feat_fops);
771
772         return 0;
773 }
774 late_initcall(sched_init_debug);
775
776 #endif
777
778 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
779
780 /*
781  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
782  * Limited because this is done with IRQs disabled.
783  */
784 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
785
786 /*
787  * ratelimit for updating the group shares.
788  * default: 0.25ms
789  */
790 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
791 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
792
793 /*
794  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
795  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
796  * default: 4
797  */
798 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
799
800 /*
801  * period over which we average the RT time consumption, measured
802  * in ms.
803  *
804  * default: 1s
805  */
806 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
807
808 /*
809  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
810  * default: 1s
811  */
812 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
813
814 static __read_mostly int scheduler_running;
815
816 /*
817  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
818  * default: 0.95s
819  */
820 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
821
822 static inline u64 global_rt_period(void)
823 {
824         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
825 }
826
827 static inline u64 global_rt_runtime(void)
828 {
829         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
830                 return RUNTIME_INF;
831
832         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
833 }
834
835 #ifndef prepare_arch_switch
836 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
837 #endif
838 #ifndef finish_arch_switch
839 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
840 #endif
841
842 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
843 {
844         return rq->curr == p;
845 }
846
847 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
848 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
849 {
850         return task_current(rq, p);
851 }
852
853 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
854 {
855 }
856
857 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
858 {
859 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
860         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
861         rq->lock.owner = current;
862 #endif
863         /*
864          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
865          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
866          * prev into current:
867          */
868         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
869
870         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
871 }
872
873 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876 #ifdef CONFIG_SMP
877         return p->oncpu;
878 #else
879         return task_current(rq, p);
880 #endif
881 }
882
883 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
884 {
885 #ifdef CONFIG_SMP
886         /*
887          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
888          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
889          * here.
890          */
891         next->oncpu = 1;
892 #endif
893 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
894         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
895 #else
896         raw_spin_unlock(&rq->lock);
897 #endif
898 }
899
900 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         /*
904          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
905          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
906          * finished.
907          */
908         smp_wmb();
909         prev->oncpu = 0;
910 #endif
911 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
912         local_irq_enable();
913 #endif
914 }
915 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
916
917 /*
918  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
919  * against ttwu().
920  */
921 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
922 {
923         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
924 }
925
926 /*
927  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
928  * Must be called interrupts disabled.
929  */
930 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
931         __acquires(rq->lock)
932 {
933         struct rq *rq;
934
935         for (;;) {
936                 rq = task_rq(p);
937                 raw_spin_lock(&rq->lock);
938                 if (likely(rq == task_rq(p)))
939                         return rq;
940                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
941         }
942 }
943
944 /*
945  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
946  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
947  * explicitly disabling preemption.
948  */
949 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         struct rq *rq;
953
954         for (;;) {
955                 local_irq_save(*flags);
956                 rq = task_rq(p);
957                 raw_spin_lock(&rq->lock);
958                 if (likely(rq == task_rq(p)))
959                         return rq;
960                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
961         }
962 }
963
964 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
965 {
966         struct rq *rq = task_rq(p);
967
968         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
969         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         raw_spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
979         __releases(rq->lock)
980 {
981         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
982 }
983
984 /*
985  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
986  */
987 static struct rq *this_rq_lock(void)
988         __acquires(rq->lock)
989 {
990         struct rq *rq;
991
992         local_irq_disable();
993         rq = this_rq();
994         raw_spin_lock(&rq->lock);
995
996         return rq;
997 }
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 /*
1001  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1002  *
1003  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1004  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1005  * reschedule event.
1006  *
1007  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1008  * rq->lock.
1009  */
1010
1011 /*
1012  * Use hrtick when:
1013  *  - enabled by features
1014  *  - hrtimer is actually high res
1015  */
1016 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1017 {
1018         if (!sched_feat(HRTICK))
1019                 return 0;
1020         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1021                 return 0;
1022         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1026 {
1027         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1028                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * High-resolution timer tick.
1033  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1034  */
1035 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1036 {
1037         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1038
1039         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1040
1041         raw_spin_lock(&rq->lock);
1042         update_rq_clock(rq);
1043         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1044         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1045
1046         return HRTIMER_NORESTART;
1047 }
1048
1049 #ifdef CONFIG_SMP
1050 /*
1051  * called from hardirq (IPI) context
1052  */
1053 static void __hrtick_start(void *arg)
1054 {
1055         struct rq *rq = arg;
1056
1057         raw_spin_lock(&rq->lock);
1058         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1059         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1060         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Called to set the hrtick timer state.
1065  *
1066  * called with rq->lock held and irqs disabled
1067  */
1068 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1069 {
1070         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1071         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1072
1073         hrtimer_set_expires(timer, time);
1074
1075         if (rq == this_rq()) {
1076                 hrtimer_restart(timer);
1077         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1078                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1079                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1080         }
1081 }
1082
1083 static int
1084 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1085 {
1086         int cpu = (int)(long)hcpu;
1087
1088         switch (action) {
1089         case CPU_UP_CANCELED:
1090         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1093         case CPU_DEAD:
1094         case CPU_DEAD_FROZEN:
1095                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1096                 return NOTIFY_OK;
1097         }
1098
1099         return NOTIFY_DONE;
1100 }
1101
1102 static __init void init_hrtick(void)
1103 {
1104         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1105 }
1106 #else
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1115                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1116 }
1117
1118 static inline void init_hrtick(void)
1119 {
1120 }
1121 #endif /* CONFIG_SMP */
1122
1123 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1124 {
1125 #ifdef CONFIG_SMP
1126         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1127
1128         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1129         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1130         rq->hrtick_csd.info = rq;
1131 #endif
1132
1133         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1134         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1135 }
1136 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149
1150 /*
1151  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1152  *
1153  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1154  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1155  * the target CPU.
1156  */
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158
1159 #ifndef tsk_is_polling
1160 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1161 #endif
1162
1163 static void resched_task(struct task_struct *p)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1168
1169         if (test_tsk_need_resched(p))
1170                 return;
1171
1172         set_tsk_need_resched(p);
1173
1174         cpu = task_cpu(p);
1175         if (cpu == smp_processor_id())
1176                 return;
1177
1178         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1179         smp_mb();
1180         if (!tsk_is_polling(p))
1181                 smp_send_reschedule(cpu);
1182 }
1183
1184 static void resched_cpu(int cpu)
1185 {
1186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1187         unsigned long flags;
1188
1189         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1190                 return;
1191         resched_task(cpu_curr(cpu));
1192         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1196 /*
1197  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1198  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1199  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1200  * idle system the next event might even be infinite time into the
1201  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1202  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1203  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1204  * wheel for the next timer event.
1205  */
1206 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1207 {
1208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1209
1210         if (cpu == smp_processor_id())
1211                 return;
1212
1213         /*
1214          * This is safe, as this function is called with the timer
1215          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1216          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1217          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1218          * timer into account automatically.
1219          */
1220         if (rq->curr != rq->idle)
1221                 return;
1222
1223         /*
1224          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1225          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1226          * idle task through an additional NOOP schedule()
1227          */
1228         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1229
1230         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1231         smp_mb();
1232         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1233                 smp_send_reschedule(cpu);
1234 }
1235
1236 int nohz_ratelimit(int cpu)
1237 {
1238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1239         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1240
1241         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1242
1243         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1244 }
1245
1246 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1247
1248 static u64 sched_avg_period(void)
1249 {
1250         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1251 }
1252
1253 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1254 {
1255         s64 period = sched_avg_period();
1256
1257         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1258                 rq->age_stamp += period;
1259                 rq->rt_avg /= 2;
1260         }
1261 }
1262
1263 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1264 {
1265         rq->rt_avg += rt_delta;
1266         sched_avg_update(rq);
1267 }
1268
1269 #else /* !CONFIG_SMP */
1270 static void resched_task(struct task_struct *p)
1271 {
1272         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1273         set_tsk_need_resched(p);
1274 }
1275
1276 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1277 {
1278 }
1279 #endif /* CONFIG_SMP */
1280
1281 #if BITS_PER_LONG == 32
1282 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1283 #else
1284 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1285 #endif
1286
1287 #define WMULT_SHIFT     32
1288
1289 /*
1290  * Shift right and round:
1291  */
1292 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1293
1294 /*
1295  * delta *= weight / lw
1296  */
1297 static unsigned long
1298 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1299                 struct load_weight *lw)
1300 {
1301         u64 tmp;
1302
1303         if (!lw->inv_weight) {
1304                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1305                         lw->inv_weight = 1;
1306                 else
1307                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1308                                 / (lw->weight+1);
1309         }
1310
1311         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1312         /*
1313          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1314          */
1315         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1316                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1317                         WMULT_SHIFT/2);
1318         else
1319                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1320
1321         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1322 }
1323
1324 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1325 {
1326         lw->weight += inc;
1327         lw->inv_weight = 0;
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1331 {
1332         lw->weight -= dec;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 /*
1337  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1338  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1339  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1340  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1341  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1342  * slice expiry etc.
1343  */
1344
1345 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1346 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1347
1348 /*
1349  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1350  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1351  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1352  * that remained on nice 0.
1353  *
1354  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1355  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1356  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1357  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1358  * the relative distance between them is ~25%.)
1359  */
1360 static const int prio_to_weight[40] = {
1361  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1362  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1363  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1364  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1365  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1366  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1367  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1368  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1369 };
1370
1371 /*
1372  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1373  *
1374  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1375  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1376  * into multiplications:
1377  */
1378 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1379  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1380  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1381  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1382  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1383  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1384  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1385  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1386  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1387 };
1388
1389 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1390 enum cpuacct_stat_index {
1391         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1392         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1393
1394         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1395 };
1396
1397 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1398 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1399 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1400                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1401 #else
1402 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1403 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1404                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1405 #endif
1406
1407 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1408 {
1409         update_load_add(&rq->load, load);
1410 }
1411
1412 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1413 {
1414         update_load_sub(&rq->load, load);
1415 }
1416
1417 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1418 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1419
1420 /*
1421  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1422  * leaving it for the final time.
1423  */
1424 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1425 {
1426         struct task_group *parent, *child;
1427         int ret;
1428
1429         rcu_read_lock();
1430         parent = &root_task_group;
1431 down:
1432         ret = (*down)(parent, data);
1433         if (ret)
1434                 goto out_unlock;
1435         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1436                 parent = child;
1437                 goto down;
1438
1439 up:
1440                 continue;
1441         }
1442         ret = (*up)(parent, data);
1443         if (ret)
1444                 goto out_unlock;
1445
1446         child = parent;
1447         parent = parent->parent;
1448         if (parent)
1449                 goto up;
1450 out_unlock:
1451         rcu_read_unlock();
1452
1453         return ret;
1454 }
1455
1456 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1457 {
1458         return 0;
1459 }
1460 #endif
1461
1462 #ifdef CONFIG_SMP
1463 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1464 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1465 {
1466         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1471  * according to the scheduling class and "nice" value.
1472  *
1473  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1474  * balance conservatively.
1475  */
1476 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1477 {
1478         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1479         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1480
1481         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1482                 return total;
1483
1484         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1489  * according to the scheduling class and "nice" value.
1490  */
1491 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1492 {
1493         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1494         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1495
1496         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1497                 return total;
1498
1499         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1500 }
1501
1502 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1503 {
1504         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1505
1506         if (!sd)
1507                 return NULL;
1508
1509         return sd->groups;
1510 }
1511
1512 static unsigned long power_of(int cpu)
1513 {
1514         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1515
1516         if (!group)
1517                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1518
1519         return group->cpu_power;
1520 }
1521
1522 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1523
1524 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1525 {
1526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1527         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1528
1529         if (nr_running)
1530                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1531         else
1532                 rq->avg_load_per_task = 0;
1533
1534         return rq->avg_load_per_task;
1535 }
1536
1537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1538
1539 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1540
1541 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1542
1543 /*
1544  * Calculate and set the cpu's group shares.
1545  */
1546 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1547                                     unsigned long sd_shares,
1548                                     unsigned long sd_rq_weight,
1549                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1550 {
1551         unsigned long shares, rq_weight;
1552         int boost = 0;
1553
1554         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1555         if (!rq_weight) {
1556                 boost = 1;
1557                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1558         }
1559
1560         /*
1561          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1562          * shares_i =  -----------------------------
1563          *                  \Sum_j rq_weight_j
1564          */
1565         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1566         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1567
1568         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1569                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1570                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1571                 unsigned long flags;
1572
1573                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1574                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1575                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1576                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1577                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1578         }
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1583  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1584  * parent group depends on the shares of its child groups.
1585  */
1586 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1587 {
1588         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1589         unsigned long *usd_rq_weight;
1590         struct sched_domain *sd = data;
1591         unsigned long flags;
1592         int i;
1593
1594         if (!tg->se[0])
1595                 return 0;
1596
1597         local_irq_save(flags);
1598         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1599
1600         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1601                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1602                 usd_rq_weight[i] = weight;
1603
1604                 rq_weight += weight;
1605                 /*
1606                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1607                  * is one of average load so that when a new task gets to
1608                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1609                  */
1610                 if (!weight)
1611                         weight = NICE_0_LOAD;
1612
1613                 sum_weight += weight;
1614                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1615         }
1616
1617         if (!rq_weight)
1618                 rq_weight = sum_weight;
1619
1620         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1621                 shares = tg->shares;
1622
1623         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1624                 shares = tg->shares;
1625
1626         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1627                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1628
1629         local_irq_restore(flags);
1630
1631         return 0;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1636  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1637  * group is a fraction of its parents load.
1638  */
1639 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1640 {
1641         unsigned long load;
1642         long cpu = (long)data;
1643
1644         if (!tg->parent) {
1645                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1646         } else {
1647                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1648                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1649                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1650         }
1651
1652         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1653
1654         return 0;
1655 }
1656
1657 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1658 {
1659         s64 elapsed;
1660         u64 now;
1661
1662         if (root_task_group_empty())
1663                 return;
1664
1665         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1666         elapsed = now - sd->last_update;
1667
1668         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1669                 sd->last_update = now;
1670                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1671         }
1672 }
1673
1674 static void update_h_load(long cpu)
1675 {
1676         if (root_task_group_empty())
1677                 return;
1678
1679         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1680 }
1681
1682 #else
1683
1684 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1685 {
1686 }
1687
1688 #endif
1689
1690 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1691
1692 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1693
1694 /*
1695  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1696  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1697  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1698  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1699  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1700  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1701  */
1702 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1703         __releases(this_rq->lock)
1704         __acquires(busiest->lock)
1705         __acquires(this_rq->lock)
1706 {
1707         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1708         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1709
1710         return 1;
1711 }
1712
1713 #else
1714 /*
1715  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1716  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1717  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1718  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1719  * regardless of entry order into the function.
1720  */
1721 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1722         __releases(this_rq->lock)
1723         __acquires(busiest->lock)
1724         __acquires(this_rq->lock)
1725 {
1726         int ret = 0;
1727
1728         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1729                 if (busiest < this_rq) {
1730                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1731                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1732                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1733                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1734                         ret = 1;
1735                 } else
1736                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1737                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1738         }
1739         return ret;
1740 }
1741
1742 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1743
1744 /*
1745  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1746  */
1747 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1748 {
1749         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1750                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1751                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1752                 BUG_ON(1);
1753         }
1754
1755         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1756 }
1757
1758 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1759         __releases(busiest->lock)
1760 {
1761         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1762         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1767  *
1768  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1769  * you need to do so manually before calling.
1770  */
1771 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1772         __acquires(rq1->lock)
1773         __acquires(rq2->lock)
1774 {
1775         BUG_ON(!irqs_disabled());
1776         if (rq1 == rq2) {
1777                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1778                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1779         } else {
1780                 if (rq1 < rq2) {
1781                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1782                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783                 } else {
1784                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1785                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1786                 }
1787         }
1788 }
1789
1790 /*
1791  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1792  *
1793  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1794  * you need to do so manually after calling.
1795  */
1796 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1797         __releases(rq1->lock)
1798         __releases(rq2->lock)
1799 {
1800         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1801         if (rq1 != rq2)
1802                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1803         else
1804                 __release(rq2->lock);
1805 }
1806
1807 #endif
1808
1809 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1810 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1811 {
1812 #ifdef CONFIG_SMP
1813         cfs_rq->shares = shares;
1814 #endif
1815 }
1816 #endif
1817
1818 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1819 static void update_sysctl(void);
1820 static int get_update_sysctl_factor(void);
1821
1822 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1823 {
1824         set_task_rq(p, cpu);
1825 #ifdef CONFIG_SMP
1826         /*
1827          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1828          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1829          * per-task data have been completed by this moment.
1830          */
1831         smp_wmb();
1832         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1833 #endif
1834 }
1835
1836 static const struct sched_class rt_sched_class;
1837
1838 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1839 #define for_each_class(class) \
1840    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1841
1842 #include "sched_stats.h"
1843
1844 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1845 {
1846         rq->nr_running++;
1847 }
1848
1849 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1850 {
1851         rq->nr_running--;
1852 }
1853
1854 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1855 {
1856         if (task_has_rt_policy(p)) {
1857                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1858                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1859                 return;
1860         }
1861
1862         /*
1863          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1864          */
1865         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1866                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1867                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1868                 return;
1869         }
1870
1871         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1872         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1873 }
1874
1875 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1876 {
1877         update_rq_clock(rq);
1878         sched_info_queued(p);
1879         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1880         p->se.on_rq = 1;
1881 }
1882
1883 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1884 {
1885         update_rq_clock(rq);
1886         sched_info_dequeued(p);
1887         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1888         p->se.on_rq = 0;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * activate_task - move a task to the runqueue.
1893  */
1894 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1895 {
1896         if (task_contributes_to_load(p))
1897                 rq->nr_uninterruptible--;
1898
1899         enqueue_task(rq, p, flags);
1900         inc_nr_running(rq);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1905  */
1906 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1907 {
1908         if (task_contributes_to_load(p))
1909                 rq->nr_uninterruptible++;
1910
1911         dequeue_task(rq, p, flags);
1912         dec_nr_running(rq);
1913 }
1914
1915 #include "sched_idletask.c"
1916 #include "sched_fair.c"
1917 #include "sched_rt.c"
1918 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1919 # include "sched_debug.c"
1920 #endif
1921
1922 /*
1923  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1924  */
1925 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1926 {
1927         return p->static_prio;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1932  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1933  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1934  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1935  * estimator recalculates.
1936  */
1937 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1938 {
1939         int prio;
1940
1941         if (task_has_rt_policy(p))
1942                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1943         else
1944                 prio = __normal_prio(p);
1945         return prio;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1950  * taken into account by the scheduler. This value might
1951  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1952  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1953  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1954  */
1955 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1956 {
1957         p->normal_prio = normal_prio(p);
1958         /*
1959          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1960          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1961          * to the normal priority:
1962          */
1963         if (!rt_prio(p->prio))
1964                 return p->normal_prio;
1965         return p->prio;
1966 }
1967
1968 /**
1969  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1970  * @p: the task in question.
1971  */
1972 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1973 {
1974         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1975 }
1976
1977 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1978                                        const struct sched_class *prev_class,
1979                                        int oldprio, int running)
1980 {
1981         if (prev_class != p->sched_class) {
1982                 if (prev_class->switched_from)
1983                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1984                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1985         } else
1986                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1987 }
1988
1989 #ifdef CONFIG_SMP
1990 /*
1991  * Is this task likely cache-hot:
1992  */
1993 static int
1994 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1995 {
1996         s64 delta;
1997
1998         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1999                 return 0;
2000
2001         /*
2002          * Buddy candidates are cache hot:
2003          */
2004         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2005                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2006                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2007                 return 1;
2008
2009         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2010                 return 1;
2011         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2012                 return 0;
2013
2014         delta = now - p->se.exec_start;
2015
2016         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2017 }
2018
2019 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2020 {
2021 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2022         /*
2023          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2024          * ttwu() will sort out the placement.
2025          */
2026         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2027                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2028 #endif
2029
2030         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2031
2032         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2033                 p->se.nr_migrations++;
2034                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2035         }
2036
2037         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2038 }
2039
2040 struct migration_req {
2041         struct list_head list;
2042
2043         struct task_struct *task;
2044         int dest_cpu;
2045
2046         struct completion done;
2047 };
2048
2049 /*
2050  * The task's runqueue lock must be held.
2051  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2052  */
2053 static int
2054 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2055 {
2056         struct rq *rq = task_rq(p);
2057
2058         /*
2059          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2060          * the next wake-up will properly place the task.
2061          */
2062         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2063                 return 0;
2064
2065         init_completion(&req->done);
2066         req->task = p;
2067         req->dest_cpu = dest_cpu;
2068         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2069
2070         return 1;
2071 }
2072
2073 /*
2074  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2075  *                              context switch.
2076  *
2077  * @p must not be current.
2078  */
2079 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2080 {
2081         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2082         int running;
2083         struct rq *rq;
2084
2085         nvcsw   = p->nvcsw;
2086         nivcsw  = p->nivcsw;
2087         for (;;) {
2088                 /*
2089                  * The runqueue is assigned before the actual context
2090                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2091                  *
2092                  * We could check initially without the lock but it is
2093                  * very likely that we need to take the lock in every
2094                  * iteration.
2095                  */
2096                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2097                 running = task_running(rq, p);
2098                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2099
2100                 if (likely(!running))
2101                         break;
2102                 /*
2103                  * The switch count is incremented before the actual
2104                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2105                  * sure at least one completed.
2106                  */
2107                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2108                         break;
2109                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2110                         break;
2111
2112                 cpu_relax();
2113         }
2114 }
2115
2116 /*
2117  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2118  *
2119  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2120  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2121  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2122  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2123  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2124  * @p has remained unscheduled the whole time.
2125  *
2126  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2127  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2128  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2129  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2130  * waiting to become inactive.
2131  */
2132 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2133 {
2134         unsigned long flags;
2135         int running, on_rq;
2136         unsigned long ncsw;
2137         struct rq *rq;
2138
2139         for (;;) {
2140                 /*
2141                  * We do the initial early heuristics without holding
2142                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2143                  * the runqueue lock when things look like they will
2144                  * work out!
2145                  */
2146                 rq = task_rq(p);
2147
2148                 /*
2149                  * If the task is actively running on another CPU
2150                  * still, just relax and busy-wait without holding
2151                  * any locks.
2152                  *
2153                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2154                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2155                  * But we don't care, since "task_running()" will
2156                  * return false if the runqueue has changed and p
2157                  * is actually now running somewhere else!
2158                  */
2159                 while (task_running(rq, p)) {
2160                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2161                                 return 0;
2162                         cpu_relax();
2163                 }
2164
2165                 /*
2166                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2167                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2168                  * just go back and repeat.
2169                  */
2170                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2171                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2172                 running = task_running(rq, p);
2173                 on_rq = p->se.on_rq;
2174                 ncsw = 0;
2175                 if (!match_state || p->state == match_state)
2176                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2177                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2178
2179                 /*
2180                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2181                  */
2182                 if (unlikely(!ncsw))
2183                         break;
2184
2185                 /*
2186                  * Was it really running after all now that we
2187                  * checked with the proper locks actually held?
2188                  *
2189                  * Oops. Go back and try again..
2190                  */
2191                 if (unlikely(running)) {
2192                         cpu_relax();
2193                         continue;
2194                 }
2195
2196                 /*
2197                  * It's not enough that it's not actively running,
2198                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2199                  * preempted!
2200                  *
2201                  * So if it was still runnable (but just not actively
2202                  * running right now), it's preempted, and we should
2203                  * yield - it could be a while.
2204                  */
2205                 if (unlikely(on_rq)) {
2206                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2207                         continue;
2208                 }
2209
2210                 /*
2211                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2212                  * runnable, which means that it will never become
2213                  * running in the future either. We're all done!
2214                  */
2215                 break;
2216         }
2217
2218         return ncsw;
2219 }
2220
2221 /***
2222  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2223  * @p: the to-be-kicked thread
2224  *
2225  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2226  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2227  *
2228  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2229  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2230  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2231  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2232  * achieved as well.
2233  */
2234 void kick_process(struct task_struct *p)
2235 {
2236         int cpu;
2237
2238         preempt_disable();
2239         cpu = task_cpu(p);
2240         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2241                 smp_send_reschedule(cpu);
2242         preempt_enable();
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2245 #endif /* CONFIG_SMP */
2246
2247 /**
2248  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2249  * @p:          the task to evaluate
2250  * @func:       the function to be called
2251  * @info:       the function call argument
2252  *
2253  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2254  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2255  */
2256 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2257                               void (*func) (void *info), void *info)
2258 {
2259         int cpu;
2260
2261         preempt_disable();
2262         cpu = task_cpu(p);
2263         if (task_curr(p))
2264                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2265         preempt_enable();
2266 }
2267
2268 #ifdef CONFIG_SMP
2269 /*
2270  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2271  */
2272 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2273 {
2274         int dest_cpu;
2275         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2276
2277         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2278         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2279                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2280                         return dest_cpu;
2281
2282         /* Any allowed, online CPU? */
2283         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2284         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2285                 return dest_cpu;
2286
2287         /* No more Mr. Nice Guy. */
2288         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2289                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2290                 /*
2291                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2292                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2293                  * leave kernel.
2294                  */
2295                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2296                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2297                                "longer affine to cpu%d\n",
2298                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2299                 }
2300         }
2301
2302         return dest_cpu;
2303 }
2304
2305 /*
2306  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2307  */
2308 static inline
2309 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2310 {
2311         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2312
2313         /*
2314          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2315          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2316          * cpu.
2317          *
2318          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2319          *
2320          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2321          *   not worry about this generic constraint ]
2322          */
2323         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2324                      !cpu_online(cpu)))
2325                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2326
2327         return cpu;
2328 }
2329
2330 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2331 {
2332         s64 diff = sample - *avg;
2333         *avg += diff >> 3;
2334 }
2335 #endif
2336
2337 /***
2338  * try_to_wake_up - wake up a thread
2339  * @p: the to-be-woken-up thread
2340  * @state: the mask of task states that can be woken
2341  * @sync: do a synchronous wakeup?
2342  *
2343  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2344  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2345  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2346  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2347  * runnable without the overhead of this.
2348  *
2349  * returns failure only if the task is already active.
2350  */
2351 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2352                           int wake_flags)
2353 {
2354         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2355         unsigned long flags;
2356         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2357         struct rq *rq;
2358
2359         this_cpu = get_cpu();
2360
2361         smp_wmb();
2362         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2363         if (!(p->state & state))
2364                 goto out;
2365
2366         if (p->se.on_rq)
2367                 goto out_running;
2368
2369         cpu = task_cpu(p);
2370         orig_cpu = cpu;
2371
2372 #ifdef CONFIG_SMP
2373         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2374                 goto out_activate;
2375
2376         /*
2377          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2378          * we put the task in TASK_WAKING state.
2379          *
2380          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2381          */
2382         if (task_contributes_to_load(p)) {
2383                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2384                         rq->nr_uninterruptible--;
2385                 else
2386                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2387         }
2388         p->state = TASK_WAKING;
2389
2390         if (p->sched_class->task_waking) {
2391                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2392                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2393         }
2394
2395         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2396         if (cpu != orig_cpu)
2397                 set_task_cpu(p, cpu);
2398         __task_rq_unlock(rq);
2399
2400         rq = cpu_rq(cpu);
2401         raw_spin_lock(&rq->lock);
2402
2403         /*
2404          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2405          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2406          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2407          * cpu we just moved it to.
2408          */
2409         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2410         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2411
2412 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2413         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2414         if (cpu == this_cpu)
2415                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2416         else {
2417                 struct sched_domain *sd;
2418                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2419                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2420                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2421                                 break;
2422                         }
2423                 }
2424         }
2425 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2426
2427 out_activate:
2428 #endif /* CONFIG_SMP */
2429         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2430         if (wake_flags & WF_SYNC)
2431                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2432         if (orig_cpu != cpu)
2433                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2434         if (cpu == this_cpu)
2435                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2436         else
2437                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2438         activate_task(rq, p, en_flags);
2439         success = 1;
2440
2441 out_running:
2442         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2443         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2444
2445         p->state = TASK_RUNNING;
2446 #ifdef CONFIG_SMP
2447         if (p->sched_class->task_woken)
2448                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2449
2450         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2451                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2452                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2453
2454                 if (delta > max)
2455                         rq->avg_idle = max;
2456                 else
2457                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2458                 rq->idle_stamp = 0;
2459         }
2460 #endif
2461 out:
2462         task_rq_unlock(rq, &flags);
2463         put_cpu();
2464
2465         return success;
2466 }
2467
2468 /**
2469  * wake_up_process - Wake up a specific process
2470  * @p: The process to be woken up.
2471  *
2472  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2473  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2474  * running.
2475  *
2476  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2477  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2478  */
2479 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2480 {
2481         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2482 }
2483 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2484
2485 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2486 {
2487         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2488 }
2489
2490 /*
2491  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2492  * p is forked by current.
2493  *
2494  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2495  */
2496 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2497 {
2498         p->se.exec_start                = 0;
2499         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2500         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2501         p->se.nr_migrations             = 0;
2502
2503 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2504         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2505 #endif
2506
2507         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2508         p->se.on_rq = 0;
2509         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2510
2511 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2512         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2513 #endif
2514 }
2515
2516 /*
2517  * fork()/clone()-time setup:
2518  */
2519 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2520 {
2521         int cpu = get_cpu();
2522
2523         __sched_fork(p);
2524         /*
2525          * We mark the process as running here. This guarantees that
2526          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2527          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2528          */
2529         p->state = TASK_RUNNING;
2530
2531         /*
2532          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2533          */
2534         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2535                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2536                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2537                         p->normal_prio = p->static_prio;
2538                 }
2539
2540                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2541                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2542                         p->normal_prio = p->static_prio;
2543                         set_load_weight(p);
2544                 }
2545
2546                 /*
2547                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2548                  * fulfilled its duty:
2549                  */
2550                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2551         }
2552
2553         /*
2554          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2555          */
2556         p->prio = current->normal_prio;
2557
2558         if (!rt_prio(p->prio))
2559                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2560
2561         if (p->sched_class->task_fork)
2562                 p->sched_class->task_fork(p);
2563
2564         set_task_cpu(p, cpu);
2565
2566 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2567         if (likely(sched_info_on()))
2568                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2569 #endif
2570 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2571         p->oncpu = 0;
2572 #endif
2573 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2574         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2575         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2576 #endif
2577         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2578
2579         put_cpu();
2580 }
2581
2582 /*
2583  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2584  *
2585  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2586  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2587  * on the runqueue and wakes it.
2588  */
2589 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2590 {
2591         unsigned long flags;
2592         struct rq *rq;
2593         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2594
2595 #ifdef CONFIG_SMP
2596         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2597         p->state = TASK_WAKING;
2598
2599         /*
2600          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2601          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2602          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2603          *
2604          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2605          * without people poking at ->cpus_allowed.
2606          */
2607         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2608         set_task_cpu(p, cpu);
2609
2610         p->state = TASK_RUNNING;
2611         task_rq_unlock(rq, &flags);
2612 #endif
2613
2614         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2615         activate_task(rq, p, 0);
2616         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2617         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2618 #ifdef CONFIG_SMP
2619         if (p->sched_class->task_woken)
2620                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2621 #endif
2622         task_rq_unlock(rq, &flags);
2623         put_cpu();
2624 }
2625
2626 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2627
2628 /**
2629  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2630  * @notifier: notifier struct to register
2631  */
2632 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2633 {
2634         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2635 }
2636 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2637
2638 /**
2639  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2640  * @notifier: notifier struct to unregister
2641  *
2642  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2643  */
2644 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2645 {
2646         hlist_del(&notifier->link);
2647 }
2648 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2649
2650 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2651 {
2652         struct preempt_notifier *notifier;
2653         struct hlist_node *node;
2654
2655         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2656                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2657 }
2658
2659 static void
2660 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2661                                  struct task_struct *next)
2662 {
2663         struct preempt_notifier *notifier;
2664         struct hlist_node *node;
2665
2666         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2667                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2668 }
2669
2670 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2671
2672 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2673 {
2674 }
2675
2676 static void
2677 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2678                                  struct task_struct *next)
2679 {
2680 }
2681
2682 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2683
2684 /**
2685  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2686  * @rq: the runqueue preparing to switch
2687  * @prev: the current task that is being switched out
2688  * @next: the task we are going to switch to.
2689  *
2690  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2691  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2692  * switch.
2693  *
2694  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2695  * hooks.
2696  */
2697 static inline void
2698 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2699                     struct task_struct *next)
2700 {
2701         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2702         prepare_lock_switch(rq, next);
2703         prepare_arch_switch(next);
2704 }
2705
2706 /**
2707  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2708  * @rq: runqueue associated with task-switch
2709  * @prev: the thread we just switched away from.
2710  *
2711  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2712  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2713  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2714  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2715  *
2716  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2717  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2718  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2719  * details.)
2720  */
2721 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2722         __releases(rq->lock)
2723 {
2724         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2725         long prev_state;
2726
2727         rq->prev_mm = NULL;
2728
2729         /*
2730          * A task struct has one reference for the use as "current".
2731          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2732          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2733          * the scheduled task must drop that reference.
2734          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2735          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2736          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2737          * be dropped twice.
2738          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2739          */
2740         prev_state = prev->state;
2741         finish_arch_switch(prev);
2742 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2743         local_irq_disable();
2744 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2745         perf_event_task_sched_in(current);
2746 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2747         local_irq_enable();
2748 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2749         finish_lock_switch(rq, prev);
2750
2751         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2752         if (mm)
2753                 mmdrop(mm);
2754         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2755                 /*
2756                  * Remove function-return probe instances associated with this
2757                  * task and put them back on the free list.
2758                  */
2759                 kprobe_flush_task(prev);
2760                 put_task_struct(prev);
2761         }
2762 }
2763
2764 #ifdef CONFIG_SMP
2765
2766 /* assumes rq->lock is held */
2767 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2768 {
2769         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2770                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2771 }
2772
2773 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2774 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2775 {
2776         if (rq->post_schedule) {
2777                 unsigned long flags;
2778
2779                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2780                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2781                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2782                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2783
2784                 rq->post_schedule = 0;
2785         }
2786 }
2787
2788 #else
2789
2790 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2791 {
2792 }
2793
2794 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2795 {
2796 }
2797
2798 #endif
2799
2800 /**
2801  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2802  * @prev: the thread we just switched away from.
2803  */
2804 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2805         __releases(rq->lock)
2806 {
2807         struct rq *rq = this_rq();
2808
2809         finish_task_switch(rq, prev);
2810
2811         /*
2812          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2813          * task_switch?
2814          */
2815         post_schedule(rq);
2816
2817 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2818         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2819         preempt_enable();
2820 #endif
2821         if (current->set_child_tid)
2822                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2823 }
2824
2825 /*
2826  * context_switch - switch to the new MM and the new
2827  * thread's register state.
2828  */
2829 static inline void
2830 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2831                struct task_struct *next)
2832 {
2833         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2834
2835         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2836         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2837         mm = next->mm;
2838         oldmm = prev->active_mm;
2839         /*
2840          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2841          * combine the page table reload and the switch backend into
2842          * one hypercall.
2843          */
2844         arch_start_context_switch(prev);
2845
2846         if (likely(!mm)) {
2847                 next->active_mm = oldmm;
2848                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2849                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2850         } else
2851                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2852
2853         if (likely(!prev->mm)) {
2854                 prev->active_mm = NULL;
2855                 rq->prev_mm = oldmm;
2856         }
2857         /*
2858          * Since the runqueue lock will be released by the next
2859          * task (which is an invalid locking op but in the case
2860          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2861          * do an early lockdep release here:
2862          */
2863 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2864         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2865 #endif
2866
2867         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2868         switch_to(prev, next, prev);
2869
2870         barrier();
2871         /*
2872          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2873          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2874          * frame will be invalid.
2875          */
2876         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2877 }
2878
2879 /*
2880  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2881  *
2882  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2883  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2884  * number of context switches performed since bootup.
2885  */
2886 unsigned long nr_running(void)
2887 {
2888         unsigned long i, sum = 0;
2889
2890         for_each_online_cpu(i)
2891                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2892
2893         return sum;
2894 }
2895
2896 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2897 {
2898         unsigned long i, sum = 0;
2899
2900         for_each_possible_cpu(i)
2901                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2902
2903         /*
2904          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2905          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2906          */
2907         if (unlikely((long)sum < 0))
2908                 sum = 0;
2909
2910         return sum;
2911 }
2912
2913 unsigned long long nr_context_switches(void)
2914 {
2915         int i;
2916         unsigned long long sum = 0;
2917
2918         for_each_possible_cpu(i)
2919                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2920
2921         return sum;
2922 }
2923
2924 unsigned long nr_iowait(void)
2925 {
2926         unsigned long i, sum = 0;
2927
2928         for_each_possible_cpu(i)
2929                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2930
2931         return sum;
2932 }
2933
2934 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2935 {
2936         struct rq *this = this_rq();
2937         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2938 }
2939
2940 unsigned long this_cpu_load(void)
2941 {
2942         struct rq *this = this_rq();
2943         return this->cpu_load[0];
2944 }
2945
2946
2947 /* Variables and functions for calc_load */
2948 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2949 static unsigned long calc_load_update;
2950 unsigned long avenrun[3];
2951 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2952
2953 /**
2954  * get_avenrun - get the load average array
2955  * @loads:      pointer to dest load array
2956  * @offset:     offset to add
2957  * @shift:      shift count to shift the result left
2958  *
2959  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2960  */
2961 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2962 {
2963         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2964         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2965         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2966 }
2967
2968 static unsigned long
2969 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2970 {
2971         load *= exp;
2972         load += active * (FIXED_1 - exp);
2973         return load >> FSHIFT;
2974 }
2975
2976 /*
2977  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2978  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2979  */
2980 void calc_global_load(void)
2981 {
2982         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2983         long active;
2984
2985         if (time_before(jiffies, upd))
2986                 return;
2987
2988         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2989         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2990
2991         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2992         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2993         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2994
2995         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2996 }
2997
2998 /*
2999  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3000  */
3001 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3002 {
3003         long nr_active, delta;
3004
3005         nr_active = this_rq->nr_running;
3006         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3007
3008         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3009                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3010                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3011                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3012         }
3013 }
3014
3015 /*
3016  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3017  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3018  */
3019 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3020 {
3021         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3022         int i, scale;
3023
3024         this_rq->nr_load_updates++;
3025
3026         /* Update our load: */
3027         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3028                 unsigned long old_load, new_load;
3029
3030                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3031
3032                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3033                 new_load = this_load;
3034                 /*
3035                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3036                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3037                  * example.
3038                  */
3039                 if (new_load > old_load)
3040                         new_load += scale-1;
3041                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3042         }
3043
3044         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3045                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3046                 calc_load_account_active(this_rq);
3047         }
3048 }
3049
3050 #ifdef CONFIG_SMP
3051
3052 /*
3053  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3054  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3055  */
3056 void sched_exec(void)
3057 {
3058         struct task_struct *p = current;
3059         struct migration_req req;
3060         unsigned long flags;
3061         struct rq *rq;
3062         int dest_cpu;
3063
3064         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3065         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3066         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3067                 goto unlock;
3068
3069         /*
3070          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3071          */
3072         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3073             likely(cpu_active(dest_cpu)) &&
3074             migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3075                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3076                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3077
3078                 get_task_struct(mt);
3079                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3080                 wake_up_process(mt);
3081                 put_task_struct(mt);
3082                 wait_for_completion(&req.done);
3083
3084                 return;
3085         }
3086 unlock:
3087         task_rq_unlock(rq, &flags);
3088 }
3089
3090 #endif
3091
3092 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3093
3094 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3095
3096 /*
3097  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3098  * @p in case that task is currently running.
3099  *
3100  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3101  */
3102 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3103 {
3104         u64 ns = 0;
3105
3106         if (task_current(rq, p)) {
3107                 update_rq_clock(rq);
3108                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3109                 if ((s64)ns < 0)
3110                         ns = 0;
3111         }
3112
3113         return ns;
3114 }
3115
3116 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3117 {
3118         unsigned long flags;
3119         struct rq *rq;
3120         u64 ns = 0;
3121
3122         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3123         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3124         task_rq_unlock(rq, &flags);
3125
3126         return ns;
3127 }
3128
3129 /*
3130  * Return accounted runtime for the task.
3131  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3132  * pending runtime that have not been accounted yet.
3133  */
3134 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3135 {
3136         unsigned long flags;
3137         struct rq *rq;
3138         u64 ns = 0;
3139
3140         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3141         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3142         task_rq_unlock(rq, &flags);
3143
3144         return ns;
3145 }
3146
3147 /*
3148  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3149  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3150  * pending runtime that have not been accounted yet.
3151  *
3152  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3153  * so the return value not includes other pending runtime that other
3154  * running tasks might have.
3155  */
3156 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3157 {
3158         struct task_cputime totals;
3159         unsigned long flags;
3160         struct rq *rq;
3161         u64 ns;
3162
3163         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3164         thread_group_cputime(p, &totals);
3165         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3166         task_rq_unlock(rq, &flags);
3167
3168         return ns;
3169 }
3170
3171 /*
3172  * Account user cpu time to a process.
3173  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3174  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3175  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3176  */
3177 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3178                        cputime_t cputime_scaled)
3179 {
3180         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3181         cputime64_t tmp;
3182
3183         /* Add user time to process. */
3184         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3185         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3186         account_group_user_time(p, cputime);
3187
3188         /* Add user time to cpustat. */
3189         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3190         if (TASK_NICE(p) > 0)
3191                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3192         else
3193                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3194
3195         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3196         /* Account for user time used */
3197         acct_update_integrals(p);
3198 }
3199
3200 /*
3201  * Account guest cpu time to a process.
3202  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3203  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3204  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3205  */
3206 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3207                                cputime_t cputime_scaled)
3208 {
3209         cputime64_t tmp;
3210         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3211
3212         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3213
3214         /* Add guest time to process. */
3215         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3216         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3217         account_group_user_time(p, cputime);
3218         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3219
3220         /* Add guest time to cpustat. */
3221         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3222                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3223                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3224         } else {
3225                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3226                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3227         }
3228 }
3229
3230 /*
3231  * Account system cpu time to a process.
3232  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3233  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3234  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3235  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3236  */
3237 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3238                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3239 {
3240         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3241         cputime64_t tmp;
3242
3243         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3244                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3245                 return;
3246         }
3247
3248         /* Add system time to process. */
3249         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3250         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3251         account_group_system_time(p, cputime);
3252
3253         /* Add system time to cpustat. */
3254         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3255         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3256                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3257         else if (softirq_count())
3258                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3259         else
3260                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3261
3262         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3263
3264         /* Account for system time used */
3265         acct_update_integrals(p);
3266 }
3267
3268 /*
3269  * Account for involuntary wait time.
3270  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3271  */
3272 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3273 {
3274         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3275         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3276
3277         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3278 }
3279
3280 /*
3281  * Account for idle time.
3282  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3283  */
3284 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3285 {
3286         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3287         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3288         struct rq *rq = this_rq();
3289
3290         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3291                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3292         else
3293                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3294 }
3295
3296 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3297
3298 /*
3299  * Account a single tick of cpu time.
3300  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3301  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3302  */
3303 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3304 {
3305         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3306         struct rq *rq = this_rq();
3307
3308         if (user_tick)
3309                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3310         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3311                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3312                                     one_jiffy_scaled);
3313         else
3314                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3315 }
3316
3317 /*
3318  * Account multiple ticks of steal time.
3319  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3320  * @ticks: number of stolen ticks
3321  */
3322 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3323 {
3324         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3325 }
3326
3327 /*
3328  * Account multiple ticks of idle time.
3329  * @ticks: number of stolen ticks
3330  */
3331 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3332 {
3333         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3334 }
3335
3336 #endif
3337
3338 /*
3339  * Use precise platform statistics if available:
3340  */
3341 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3342 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3343 {
3344         *ut = p->utime;
3345         *st = p->stime;
3346 }
3347
3348 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3349 {
3350         struct task_cputime cputime;
3351
3352         thread_group_cputime(p, &cputime);
3353
3354         *ut = cputime.utime;
3355         *st = cputime.stime;
3356 }
3357 #else
3358
3359 #ifndef nsecs_to_cputime
3360 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3361 #endif
3362
3363 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3364 {
3365         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3366
3367         /*
3368          * Use CFS's precise accounting:
3369          */
3370         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3371
3372         if (total) {
3373                 u64 temp;
3374
3375                 temp = (u64)(rtime * utime);
3376                 do_div(temp, total);
3377                 utime = (cputime_t)temp;
3378         } else
3379                 utime = rtime;
3380
3381         /*
3382          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3383          */
3384         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3385         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3386
3387         *ut = p->prev_utime;
3388         *st = p->prev_stime;
3389 }
3390
3391 /*
3392  * Must be called with siglock held.
3393  */
3394 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3395 {
3396         struct signal_struct *sig = p->signal;
3397         struct task_cputime cputime;
3398         cputime_t rtime, utime, total;
3399
3400         thread_group_cputime(p, &cputime);
3401
3402         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3403         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3404
3405         if (total) {
3406                 u64 temp;
3407
3408                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3409                 do_div(temp, total);
3410                 utime = (cputime_t)temp;
3411         } else
3412                 utime = rtime;
3413
3414         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3415         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3416                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3417
3418         *ut = sig->prev_utime;
3419         *st = sig->prev_stime;
3420 }
3421 #endif
3422
3423 /*
3424  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3425  * We call it with interrupts disabled.
3426  *
3427  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3428  * timeslices.
3429  */
3430 void scheduler_tick(void)
3431 {
3432         int cpu = smp_processor_id();
3433         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3434         struct task_struct *curr = rq->curr;
3435
3436         sched_clock_tick();
3437
3438         raw_spin_lock(&rq->lock);
3439         update_rq_clock(rq);
3440         update_cpu_load(rq);
3441         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3442         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3443
3444         perf_event_task_tick(curr);
3445
3446 #ifdef CONFIG_SMP
3447         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3448         trigger_load_balance(rq, cpu);
3449 #endif
3450 }
3451
3452 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3453 {
3454         if (in_lock_functions(addr)) {
3455                 addr = CALLER_ADDR2;
3456                 if (in_lock_functions(addr))
3457                         addr = CALLER_ADDR3;
3458         }
3459         return addr;
3460 }
3461
3462 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3463                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3464
3465 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3466 {
3467 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3468         /*
3469          * Underflow?
3470          */
3471         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3472                 return;
3473 #endif
3474         preempt_count() += val;
3475 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3476         /*
3477          * Spinlock count overflowing soon?
3478          */
3479         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3480                                 PREEMPT_MASK - 10);
3481 #endif
3482         if (preempt_count() == val)
3483                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3484 }
3485 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3486
3487 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3488 {
3489 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3490         /*
3491          * Underflow?
3492          */
3493         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3494                 return;
3495         /*
3496          * Is the spinlock portion underflowing?
3497          */
3498         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3499                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3500                 return;
3501 #endif
3502
3503         if (preempt_count() == val)
3504                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3505         preempt_count() -= val;
3506 }
3507 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3508
3509 #endif
3510
3511 /*
3512  * Print scheduling while atomic bug:
3513  */
3514 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3515 {
3516         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3517
3518         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3519                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3520
3521         debug_show_held_locks(prev);
3522         print_modules();
3523         if (irqs_disabled())
3524                 print_irqtrace_events(prev);
3525
3526         if (regs)
3527                 show_regs(regs);
3528         else
3529                 dump_stack();
3530 }
3531
3532 /*
3533  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3534  */
3535 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3536 {
3537         /*
3538          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3539          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3540          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3541          */
3542         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3543                 __schedule_bug(prev);
3544
3545         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3546
3547         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3548 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3549         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3550                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3551                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3552         }
3553 #endif
3554 }
3555
3556 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3557 {
3558         if (prev->se.on_rq)
3559                 update_rq_clock(rq);
3560         rq->skip_clock_update = 0;
3561         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3562 }
3563
3564 /*
3565  * Pick up the highest-prio task:
3566  */
3567 static inline struct task_struct *
3568 pick_next_task(struct rq *rq)
3569 {
3570         const struct sched_class *class;
3571         struct task_struct *p;
3572
3573         /*
3574          * Optimization: we know that if all tasks are in
3575          * the fair class we can call that function directly:
3576          */
3577         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3578                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3579                 if (likely(p))
3580                         return p;
3581         }
3582
3583         class = sched_class_highest;
3584         for ( ; ; ) {
3585                 p = class->pick_next_task(rq);
3586                 if (p)
3587                         return p;
3588                 /*
3589                  * Will never be NULL as the idle class always
3590                  * returns a non-NULL p:
3591                  */
3592                 class = class->next;
3593         }
3594 }
3595
3596 /*
3597  * schedule() is the main scheduler function.
3598  */
3599 asmlinkage void __sched schedule(void)
3600 {
3601         struct task_struct *prev, *next;
3602         unsigned long *switch_count;
3603         struct rq *rq;
3604         int cpu;
3605
3606 need_resched:
3607         preempt_disable();
3608         cpu = smp_processor_id();
3609         rq = cpu_rq(cpu);
3610         rcu_sched_qs(cpu);
3611         prev = rq->curr;
3612         switch_count = &prev->nivcsw;
3613
3614         release_kernel_lock(prev);
3615 need_resched_nonpreemptible:
3616
3617         schedule_debug(prev);
3618
3619         if (sched_feat(HRTICK))
3620                 hrtick_clear(rq);
3621
3622         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3623         clear_tsk_need_resched(prev);
3624
3625         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3626                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3627                         prev->state = TASK_RUNNING;
3628                 else
3629                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3630                 switch_count = &prev->nvcsw;
3631         }
3632
3633         pre_schedule(rq, prev);
3634
3635         if (unlikely(!rq->nr_running))
3636                 idle_balance(cpu, rq);
3637
3638         put_prev_task(rq, prev);
3639         next = pick_next_task(rq);
3640
3641         if (likely(prev != next)) {
3642                 sched_info_switch(prev, next);
3643                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3644
3645                 rq->nr_switches++;
3646                 rq->curr = next;
3647                 ++*switch_count;
3648
3649                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3650                 /*
3651                  * the context switch might have flipped the stack from under
3652                  * us, hence refresh the local variables.
3653                  */
3654                 cpu = smp_processor_id();
3655                 rq = cpu_rq(cpu);
3656         } else
3657                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3658
3659         post_schedule(rq);
3660
3661         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3662                 prev = rq->curr;
3663                 switch_count = &prev->nivcsw;
3664                 goto need_resched_nonpreemptible;
3665         }
3666
3667         preempt_enable_no_resched();
3668         if (need_resched())
3669                 goto need_resched;
3670 }
3671 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3672
3673 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3674 /*
3675  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3676  * access and not reliable.
3677  */
3678 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3679 {
3680         unsigned int cpu;
3681         struct rq *rq;
3682
3683         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3684                 return 0;
3685
3686 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3687         /*
3688          * Need to access the cpu field knowing that
3689          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3690          * the mutex owner just released it and exited.
3691          */
3692         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3693                 goto out;
3694 #else
3695         cpu = owner->cpu;
3696 #endif
3697
3698         /*
3699          * Even if the access succeeded (likely case),
3700          * the cpu field may no longer be valid.
3701          */
3702         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3703                 goto out;
3704
3705         /*
3706          * We need to validate that we can do a
3707          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3708          */
3709         if (!cpu_online(cpu))
3710                 goto out;
3711
3712         rq = cpu_rq(cpu);
3713
3714         for (;;) {
3715                 /*
3716                  * Owner changed, break to re-assess state.
3717                  */
3718                 if (lock->owner != owner)
3719                         break;
3720
3721                 /*
3722                  * Is that owner really running on that cpu?
3723                  */
3724                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3725                         return 0;
3726
3727                 cpu_relax();
3728         }
3729 out:
3730         return 1;
3731 }
3732 #endif
3733
3734 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3735 /*
3736  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3737  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3738  * occur there and call schedule directly.
3739  */
3740 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3741 {
3742         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3743
3744         /*
3745          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3746          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3747          */
3748         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3749                 return;
3750
3751         do {
3752                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3753                 schedule();
3754                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3755
3756                 /*
3757                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3758                  * between schedule and now.
3759                  */
3760                 barrier();
3761         } while (need_resched());
3762 }
3763 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3764
3765 /*
3766  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3767  * off of irq context.
3768  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3769  * protect us against recursive calling from irq.
3770  */
3771 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3772 {
3773         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3774
3775         /* Catch callers which need to be fixed */
3776         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3777
3778         do {
3779                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3780                 local_irq_enable();
3781                 schedule();
3782                 local_irq_disable();
3783                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3784
3785                 /*
3786                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3787                  * between schedule and now.
3788                  */
3789                 barrier();
3790         } while (need_resched());
3791 }
3792
3793 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3794
3795 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3796                           void *key)
3797 {
3798         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3799 }
3800 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3801
3802 /*
3803  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3804  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3805  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3806  *
3807  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3808  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3809  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3810  */
3811 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3812                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3813 {
3814         wait_queue_t *curr, *next;
3815
3816         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3817                 unsigned flags = curr->flags;
3818
3819                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3820                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3821                         break;
3822         }
3823 }
3824
3825 /**
3826  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3827  * @q: the waitqueue
3828  * @mode: which threads
3829  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3830  * @key: is directly passed to the wakeup function
3831  *
3832  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3833  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3834  */
3835 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3836                         int nr_exclusive, void *key)
3837 {
3838         unsigned long flags;
3839
3840         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3841         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3842         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3843 }
3844 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3845
3846 /*
3847  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3848  */
3849 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3850 {
3851         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3852 }
3853
3854 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3855 {
3856         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3857 }
3858
3859 /**
3860  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3861  * @q: the waitqueue
3862  * @mode: which threads
3863  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3864  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3865  *
3866  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3867  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3868  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3869  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3870  *
3871  * On UP it can prevent extra preemption.
3872  *
3873  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3874  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3875  */
3876 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3877                         int nr_exclusive, void *key)
3878 {
3879         unsigned long flags;
3880         int wake_flags = WF_SYNC;
3881
3882         if (unlikely(!q))
3883                 return;
3884
3885         if (unlikely(!nr_exclusive))
3886                 wake_flags = 0;
3887
3888         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3889         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3890         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3891 }
3892 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3893
3894 /*
3895  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3896  */
3897 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3898 {
3899         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3900 }
3901 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3902
3903 /**
3904  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3905  * @x:  holds the state of this particular completion
3906  *
3907  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3908  * awakened in the same order in which they were queued.
3909  *
3910  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3911  *
3912  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3913  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3914  */
3915 void complete(struct completion *x)
3916 {
3917         unsigned long flags;
3918
3919         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3920         x->done++;
3921         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3922         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3923 }
3924 EXPORT_SYMBOL(complete);
3925
3926 /**
3927  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3928  * @x:  holds the state of this particular completion
3929  *
3930  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3931  *
3932  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3933  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3934  */
3935 void complete_all(struct completion *x)
3936 {
3937         unsigned long flags;
3938
3939         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3940         x->done += UINT_MAX/2;
3941         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3942         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3943 }
3944 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3945
3946 static inline long __sched
3947 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3948 {
3949         if (!x->done) {
3950                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3951
3952                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3953                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3954                 do {
3955                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3956                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3957                                 break;
3958                         }
3959                         __set_current_state(state);
3960                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3961                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3962                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3963                 } while (!x->done && timeout);
3964                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3965                 if (!x->done)
3966                         return timeout;
3967         }
3968         x->done--;
3969         return timeout ?: 1;
3970 }
3971
3972 static long __sched
3973 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3974 {
3975         might_sleep();
3976
3977         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3978         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3979         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3980         return timeout;
3981 }
3982
3983 /**
3984  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3985  * @x:  holds the state of this particular completion
3986  *
3987  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3988  * interruptible and there is no timeout.
3989  *
3990  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3991  * and interrupt capability. Also see complete().
3992  */
3993 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3994 {
3995         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3996 }
3997 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3998
3999 /**
4000  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4001  * @x:  holds the state of this particular completion
4002  * @timeout:  timeout value in jiffies
4003  *
4004  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4005  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4006  * interruptible.
4007  */
4008 unsigned long __sched
4009 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4010 {
4011         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4012 }
4013 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4014
4015 /**
4016  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4017  * @x:  holds the state of this particular completion
4018  *
4019  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4020  * interruptible.
4021  */
4022 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4023 {
4024         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4025         if (t == -ERESTARTSYS)
4026                 return t;
4027         return 0;
4028 }
4029 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4030
4031 /**
4032  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4033  * @x:  holds the state of this particular completion
4034  * @timeout:  timeout value in jiffies
4035  *
4036  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4037  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4038  */
4039 unsigned long __sched
4040 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4041                                           unsigned long timeout)
4042 {
4043         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4044 }
4045 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4046
4047 /**
4048  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4049  * @x:  holds the state of this particular completion
4050  *
4051  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4052  * interrupted by a kill signal.
4053  */
4054 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4055 {
4056         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4057         if (t == -ERESTARTSYS)
4058                 return t;
4059         return 0;
4060 }
4061 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4062
4063 /**
4064  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4065  *      @x:     completion structure
4066  *
4067  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4068  *               1 if a decrement succeeded.
4069  *
4070  *      If a completion is being used as a counting completion,
4071  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4072  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4073  *      is protecting is not available.
4074  */
4075 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4076 {
4077         unsigned long flags;
4078         int ret = 1;
4079
4080         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4081         if (!x->done)
4082                 ret = 0;
4083         else
4084                 x->done--;
4085         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4086         return ret;
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4089
4090 /**
4091  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4092  *      @x:     completion structure
4093  *
4094  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4095  *               1 if there are no waiters.
4096  *
4097  */
4098 bool completion_done(struct completion *x)
4099 {
4100         unsigned long flags;
4101         int ret = 1;
4102
4103         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4104         if (!x->done)
4105                 ret = 0;
4106         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4107         return ret;
4108 }
4109 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4110
4111 static long __sched
4112 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4113 {
4114         unsigned long flags;
4115         wait_queue_t wait;
4116
4117         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4118
4119         __set_current_state(state);
4120
4121         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4122         __add_wait_queue(q, &wait);
4123         spin_unlock(&q->lock);
4124         timeout = schedule_timeout(timeout);
4125         spin_lock_irq(&q->lock);
4126         __remove_wait_queue(q, &wait);
4127         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4128
4129         return timeout;
4130 }
4131
4132 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4133 {
4134         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4135 }
4136 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4137
4138 long __sched
4139 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4140 {
4141         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4142 }
4143 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4144
4145 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4146 {
4147         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4148 }
4149 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4150
4151 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4152 {
4153         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4154 }
4155 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4156
4157 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4158
4159 /*
4160  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4161  * @p: task
4162  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4163  *
4164  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4165  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4166  *
4167  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4168  */
4169 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4170 {
4171         unsigned long flags;
4172         int oldprio, on_rq, running;
4173         struct rq *rq;
4174         const struct sched_class *prev_class;
4175
4176         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4177
4178         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4179
4180         oldprio = p->prio;
4181         prev_class = p->sched_class;
4182         on_rq = p->se.on_rq;
4183         running = task_current(rq, p);
4184         if (on_rq)
4185                 dequeue_task(rq, p, 0);
4186         if (running)
4187                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4188
4189         if (rt_prio(prio))
4190                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4191         else
4192                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4193
4194         p->prio = prio;
4195
4196         if (running)
4197                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4198         if (on_rq) {
4199                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4200
4201                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4202         }
4203         task_rq_unlock(rq, &flags);
4204 }
4205
4206 #endif
4207
4208 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4209 {
4210         int old_prio, delta, on_rq;
4211         unsigned long flags;
4212         struct rq *rq;
4213
4214         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4215                 return;
4216         /*
4217          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4218          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4219          */
4220         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4221         /*
4222          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4223          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4224          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4225          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4226          */
4227         if (task_has_rt_policy(p)) {
4228                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4229                 goto out_unlock;
4230         }
4231         on_rq = p->se.on_rq;
4232         if (on_rq)
4233                 dequeue_task(rq, p, 0);
4234
4235         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4236         set_load_weight(p);
4237         old_prio = p->prio;
4238         p->prio = effective_prio(p);
4239         delta = p->prio - old_prio;
4240
4241         if (on_rq) {
4242                 enqueue_task(rq, p, 0);
4243                 /*
4244                  * If the task increased its priority or is running and
4245                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4246                  */
4247                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4248                         resched_task(rq->curr);
4249         }
4250 out_unlock:
4251         task_rq_unlock(rq, &flags);
4252 }
4253 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4254
4255 /*
4256  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4257  * @p: task
4258  * @nice: nice value
4259  */
4260 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4261 {
4262         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4263         int nice_rlim = 20 - nice;
4264
4265         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4266                 capable(CAP_SYS_NICE));
4267 }
4268
4269 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4270
4271 /*
4272  * sys_nice - change the priority of the current process.
4273  * @increment: priority increment
4274  *
4275  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4276  * does similar things.
4277  */
4278 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4279 {
4280         long nice, retval;
4281
4282         /*
4283          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4284          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4285          * and we have a single winner.
4286          */
4287         if (increment < -40)
4288                 increment = -40;
4289         if (increment > 40)
4290                 increment = 40;
4291
4292         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4293         if (nice < -20)
4294                 nice = -20;
4295         if (nice > 19)
4296                 nice = 19;
4297
4298         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4299                 return -EPERM;
4300
4301         retval = security_task_setnice(current, nice);
4302         if (retval)
4303                 return retval;
4304
4305         set_user_nice(current, nice);
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 #endif
4310
4311 /**
4312  * task_prio - return the priority value of a given task.
4313  * @p: the task in question.
4314  *
4315  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4316  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4317  * around 0, value goes from -16 to +15.
4318  */
4319 int task_prio(const struct task_struct *p)
4320 {
4321         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4322 }
4323
4324 /**
4325  * task_nice - return the nice value of a given task.
4326  * @p: the task in question.
4327  */
4328 int task_nice(const struct task_struct *p)
4329 {
4330         return TASK_NICE(p);
4331 }
4332 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4333
4334 /**
4335  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4336  * @cpu: the processor in question.
4337  */
4338 int idle_cpu(int cpu)
4339 {
4340         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4341 }
4342
4343 /**
4344  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4345  * @cpu: the processor in question.
4346  */
4347 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4348 {
4349         return cpu_rq(cpu)->idle;
4350 }
4351
4352 /**
4353  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4354  * @pid: the pid in question.
4355  */
4356 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4357 {
4358         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4359 }
4360
4361 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4362 static void
4363 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4364 {
4365         BUG_ON(p->se.on_rq);
4366
4367         p->policy = policy;
4368         p->rt_priority = prio;
4369         p->normal_prio = normal_prio(p);
4370         /* we are holding p->pi_lock already */
4371         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4372         if (rt_prio(p->prio))
4373                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4374         else
4375                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4376         set_load_weight(p);
4377 }
4378
4379 /*
4380  * check the target process has a UID that matches the current process's
4381  */
4382 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4383 {
4384         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4385         bool match;
4386
4387         rcu_read_lock();
4388         pcred = __task_cred(p);
4389         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4390                  cred->euid == pcred->uid);
4391         rcu_read_unlock();
4392         return match;
4393 }
4394
4395 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4396                                 struct sched_param *param, bool user)
4397 {
4398         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4399         unsigned long flags;
4400         const struct sched_class *prev_class;
4401         struct rq *rq;
4402         int reset_on_fork;
4403
4404         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4405         BUG_ON(in_interrupt());
4406 recheck:
4407         /* double check policy once rq lock held */
4408         if (policy < 0) {
4409                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4410                 policy = oldpolicy = p->policy;
4411         } else {
4412                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4413                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4414
4415                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4416                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4417                                 policy != SCHED_IDLE)
4418                         return -EINVAL;
4419         }
4420
4421         /*
4422          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4423          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4424          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4425          */
4426         if (param->sched_priority < 0 ||
4427             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4428             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4429                 return -EINVAL;
4430         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4431                 return -EINVAL;
4432
4433         /*
4434          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4435          */
4436         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4437                 if (rt_policy(policy)) {
4438                         unsigned long rlim_rtprio;
4439
4440                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4441                                 return -ESRCH;
4442                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4443                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4444
4445                         /* can't set/change the rt policy */
4446                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4447                                 return -EPERM;
4448
4449                         /* can't increase priority */
4450                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4451                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4452                                 return -EPERM;
4453                 }
4454                 /*
4455                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4456                  * move out of SCHED_IDLE either:
4457                  */
4458                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4459                         return -EPERM;
4460
4461                 /* can't change other user's priorities */
4462                 if (!check_same_owner(p))
4463                         return -EPERM;
4464
4465                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4466                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4467                         return -EPERM;
4468         }
4469
4470         if (user) {
4471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4472                 /*
4473                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4474                  * assigned.
4475                  */
4476                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4477                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4478                         return -EPERM;
4479 #endif
4480
4481                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4482                 if (retval)
4483                         return retval;
4484         }
4485
4486         /*
4487          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4488          * changing the priority of the task:
4489          */
4490         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4491         /*
4492          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4493          * runqueue lock must be held.
4494          */
4495         rq = __task_rq_lock(p);
4496         /* recheck policy now with rq lock held */
4497         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4498                 policy = oldpolicy = -1;
4499                 __task_rq_unlock(rq);
4500                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4501                 goto recheck;
4502         }
4503         on_rq = p->se.on_rq;
4504         running = task_current(rq, p);
4505         if (on_rq)
4506                 deactivate_task(rq, p, 0);
4507         if (running)
4508                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4509
4510         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4511
4512         oldprio = p->prio;
4513         prev_class = p->sched_class;
4514         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4515
4516         if (running)
4517                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4518         if (on_rq) {
4519                 activate_task(rq, p, 0);
4520
4521                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4522         }
4523         __task_rq_unlock(rq);
4524         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4525
4526         rt_mutex_adjust_pi(p);
4527
4528         return 0;
4529 }
4530
4531 /**
4532  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4533  * @p: the task in question.
4534  * @policy: new policy.
4535  * @param: structure containing the new RT priority.
4536  *
4537  * NOTE that the task may be already dead.
4538  */
4539 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4540                        struct sched_param *param)
4541 {
4542         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4543 }
4544 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4545
4546 /**
4547  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4548  * @p: the task in question.
4549  * @policy: new policy.
4550  * @param: structure containing the new RT priority.
4551  *
4552  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4553  * current context has permission.  For example, this is needed in
4554  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4555  * but our caller might not have that capability.
4556  */
4557 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4558                                struct sched_param *param)
4559 {
4560         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4561 }
4562
4563 static int
4564 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4565 {
4566         struct sched_param lparam;
4567         struct task_struct *p;
4568         int retval;
4569
4570         if (!param || pid < 0)
4571                 return -EINVAL;
4572         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4573                 return -EFAULT;
4574
4575         rcu_read_lock();
4576         retval = -ESRCH;
4577         p = find_process_by_pid(pid);
4578         if (p != NULL)
4579                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4580         rcu_read_unlock();
4581
4582         return retval;
4583 }
4584
4585 /**
4586  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4587  * @pid: the pid in question.
4588  * @policy: new policy.
4589  * @param: structure containing the new RT priority.
4590  */
4591 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4592                 struct sched_param __user *, param)
4593 {
4594         /* negative values for policy are not valid */
4595         if (policy < 0)
4596                 return -EINVAL;
4597
4598         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4599 }
4600
4601 /**
4602  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4603  * @pid: the pid in question.
4604  * @param: structure containing the new RT priority.
4605  */
4606 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4607 {
4608         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4609 }
4610
4611 /**
4612  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4613  * @pid: the pid in question.
4614  */
4615 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4616 {
4617         struct task_struct *p;
4618         int retval;
4619
4620         if (pid < 0)
4621                 return -EINVAL;
4622
4623         retval = -ESRCH;
4624         rcu_read_lock();
4625         p = find_process_by_pid(pid);
4626         if (p) {
4627                 retval = security_task_getscheduler(p);
4628                 if (!retval)
4629                         retval = p->policy
4630                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4631         }
4632         rcu_read_unlock();
4633         return retval;
4634 }
4635
4636 /**
4637  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4638  * @pid: the pid in question.
4639  * @param: structure containing the RT priority.
4640  */
4641 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4642 {
4643         struct sched_param lp;
4644         struct task_struct *p;
4645         int retval;
4646
4647         if (!param || pid < 0)
4648                 return -EINVAL;
4649
4650         rcu_read_lock();
4651         p = find_process_by_pid(pid);
4652         retval = -ESRCH;
4653         if (!p)
4654                 goto out_unlock;
4655
4656         retval = security_task_getscheduler(p);
4657         if (retval)
4658                 goto out_unlock;
4659
4660         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4661         rcu_read_unlock();
4662
4663         /*
4664          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4665          */
4666         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4667
4668         return retval;
4669
4670 out_unlock:
4671         rcu_read_unlock();
4672         return retval;
4673 }
4674
4675 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4676 {
4677         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4678         struct task_struct *p;
4679         int retval;
4680
4681         get_online_cpus();
4682         rcu_read_lock();
4683
4684         p = find_process_by_pid(pid);
4685         if (!p) {
4686                 rcu_read_unlock();
4687                 put_online_cpus();
4688                 return -ESRCH;
4689         }
4690
4691         /* Prevent p going away */
4692         get_task_struct(p);
4693         rcu_read_unlock();
4694
4695         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4696                 retval = -ENOMEM;
4697                 goto out_put_task;
4698         }
4699         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4700                 retval = -ENOMEM;
4701                 goto out_free_cpus_allowed;
4702         }
4703         retval = -EPERM;
4704         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4705                 goto out_unlock;
4706
4707         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4708         if (retval)
4709                 goto out_unlock;
4710
4711         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4712         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4713  again:
4714         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4715
4716         if (!retval) {
4717                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4718                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4719                         /*
4720                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4721                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4722                          * cpuset's cpus_allowed
4723                          */
4724                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4725                         goto again;
4726                 }
4727         }
4728 out_unlock:
4729         free_cpumask_var(new_mask);
4730 out_free_cpus_allowed:
4731         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4732 out_put_task:
4733         put_task_struct(p);
4734         put_online_cpus();
4735         return retval;
4736 }
4737
4738 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4739                              struct cpumask *new_mask)
4740 {
4741         if (len < cpumask_size())
4742                 cpumask_clear(new_mask);
4743         else if (len > cpumask_size())
4744                 len = cpumask_size();
4745
4746         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4747 }
4748
4749 /**
4750  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4751  * @pid: pid of the process
4752  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4753  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4754  */
4755 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4756                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4757 {
4758         cpumask_var_t new_mask;
4759         int retval;
4760
4761         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4762                 return -ENOMEM;
4763
4764         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4765         if (retval == 0)
4766                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4767         free_cpumask_var(new_mask);
4768         return retval;
4769 }
4770
4771 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4772 {
4773         struct task_struct *p;
4774         unsigned long flags;
4775         struct rq *rq;
4776         int retval;
4777
4778         get_online_cpus();
4779         rcu_read_lock();
4780
4781         retval = -ESRCH;
4782         p = find_process_by_pid(pid);
4783         if (!p)
4784                 goto out_unlock;
4785
4786         retval = security_task_getscheduler(p);
4787         if (retval)
4788                 goto out_unlock;
4789
4790         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4791         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4792         task_rq_unlock(rq, &flags);
4793
4794 out_unlock:
4795         rcu_read_unlock();
4796         put_online_cpus();
4797
4798         return retval;
4799 }
4800
4801 /**
4802  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4803  * @pid: pid of the process
4804  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4805  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4806  */
4807 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4808                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4809 {
4810         int ret;
4811         cpumask_var_t mask;
4812
4813         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4814                 return -EINVAL;
4815         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4816                 return -EINVAL;
4817
4818         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4819                 return -ENOMEM;
4820
4821         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4822         if (ret == 0) {
4823                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4824
4825                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4826                         ret = -EFAULT;
4827                 else
4828                         ret = retlen;
4829         }
4830         free_cpumask_var(mask);
4831
4832         return ret;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4837  *
4838  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4839  * other threads running on this CPU then this function will return.
4840  */
4841 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4842 {
4843         struct rq *rq = this_rq_lock();
4844
4845         schedstat_inc(rq, yld_count);
4846         current->sched_class->yield_task(rq);
4847
4848         /*
4849          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4850          * no need to preempt or enable interrupts:
4851          */
4852         __release(rq->lock);
4853         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4854         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4855         preempt_enable_no_resched();
4856
4857         schedule();
4858
4859         return 0;
4860 }
4861
4862 static inline int should_resched(void)
4863 {
4864         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4865 }
4866
4867 static void __cond_resched(void)
4868 {
4869         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4870         schedule();
4871         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4872 }
4873
4874 int __sched _cond_resched(void)
4875 {
4876         if (should_resched()) {
4877                 __cond_resched();
4878                 return 1;
4879         }
4880         return 0;
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4883
4884 /*
4885  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4886  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4887  *
4888  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4889  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4890  * spin_unlock(), once by hand).
4891  */
4892 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4893 {
4894         int resched = should_resched();
4895         int ret = 0;
4896
4897         lockdep_assert_held(lock);
4898
4899         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4900                 spin_unlock(lock);
4901                 if (resched)
4902                         __cond_resched();
4903                 else
4904                         cpu_relax();
4905                 ret = 1;
4906                 spin_lock(lock);
4907         }
4908         return ret;
4909 }
4910 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4911
4912 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4913 {
4914         BUG_ON(!in_softirq());
4915
4916         if (should_resched()) {
4917                 local_bh_enable();
4918                 __cond_resched();
4919                 local_bh_disable();
4920                 return 1;
4921         }
4922         return 0;
4923 }
4924 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4925
4926 /**
4927  * yield - yield the current processor to other threads.
4928  *
4929  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4930  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4931  */
4932 void __sched yield(void)
4933 {
4934         set_current_state(TASK_RUNNING);
4935         sys_sched_yield();
4936 }
4937 EXPORT_SYMBOL(yield);
4938
4939 /*
4940  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4941  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4942  */
4943 void __sched io_schedule(void)
4944 {
4945         struct rq *rq = raw_rq();
4946
4947         delayacct_blkio_start();
4948         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4949         current->in_iowait = 1;
4950         schedule();
4951         current->in_iowait = 0;
4952         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4953         delayacct_blkio_end();
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4956
4957 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4958 {
4959         struct rq *rq = raw_rq();
4960         long ret;
4961
4962         delayacct_blkio_start();
4963         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4964         current->in_iowait = 1;
4965         ret = schedule_timeout(timeout);
4966         current->in_iowait = 0;
4967         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4968         delayacct_blkio_end();
4969         return ret;
4970 }
4971
4972 /**
4973  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4974  * @policy: scheduling class.
4975  *
4976  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4977  * by a given scheduling class.
4978  */
4979 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4980 {
4981         int ret = -EINVAL;
4982
4983         switch (policy) {
4984         case SCHED_FIFO:
4985         case SCHED_RR:
4986                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4987                 break;
4988         case SCHED_NORMAL:
4989         case SCHED_BATCH:
4990         case SCHED_IDLE:
4991                 ret = 0;
4992                 break;
4993         }
4994         return ret;
4995 }
4996
4997 /**
4998  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4999  * @policy: scheduling class.
5000  *
5001  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5002  * by a given scheduling class.
5003  */
5004 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5005 {
5006         int ret = -EINVAL;
5007
5008         switch (policy) {
5009         case SCHED_FIFO:
5010         case SCHED_RR:
5011                 ret = 1;
5012                 break;
5013         case SCHED_NORMAL:
5014         case SCHED_BATCH:
5015         case SCHED_IDLE:
5016                 ret = 0;
5017         }
5018         return ret;
5019 }
5020
5021 /**
5022  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5023  * @pid: pid of the process.
5024  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5025  *
5026  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5027  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5028  */
5029 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5030                 struct timespec __user *, interval)
5031 {
5032         struct task_struct *p;
5033         unsigned int time_slice;
5034         unsigned long flags;
5035         struct rq *rq;
5036         int retval;
5037         struct timespec t;
5038
5039         if (pid < 0)
5040                 return -EINVAL;
5041
5042         retval = -ESRCH;
5043         rcu_read_lock();
5044         p = find_process_by_pid(pid);
5045         if (!p)
5046                 goto out_unlock;
5047
5048         retval = security_task_getscheduler(p);
5049         if (retval)
5050                 goto out_unlock;
5051
5052         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5053         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5054         task_rq_unlock(rq, &flags);
5055
5056         rcu_read_unlock();
5057         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5058         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5059         return retval;
5060
5061 out_unlock:
5062         rcu_read_unlock();
5063         return retval;
5064 }
5065
5066 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5067
5068 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5069 {
5070         unsigned long free = 0;
5071         unsigned state;
5072
5073         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5074         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5075                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5076 #if BITS_PER_LONG == 32
5077         if (state == TASK_RUNNING)
5078                 printk(KERN_CONT " running  ");
5079         else
5080                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5081 #else
5082         if (state == TASK_RUNNING)
5083                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5084         else
5085                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5086 #endif
5087 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5088         free = stack_not_used(p);
5089 #endif
5090         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5091                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5092                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5093
5094         show_stack(p, NULL);
5095 }
5096
5097 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5098 {
5099         struct task_struct *g, *p;
5100
5101 #if BITS_PER_LONG == 32
5102         printk(KERN_INFO
5103                 "  task                PC stack   pid father\n");
5104 #else
5105         printk(KERN_INFO
5106                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5107 #endif
5108         read_lock(&tasklist_lock);
5109         do_each_thread(g, p) {
5110                 /*
5111                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5112                  * console might take alot of time:
5113                  */
5114                 touch_nmi_watchdog();
5115                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5116                         sched_show_task(p);
5117         } while_each_thread(g, p);
5118
5119         touch_all_softlockup_watchdogs();
5120
5121 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5122         sysrq_sched_debug_show();
5123 #endif
5124         read_unlock(&tasklist_lock);
5125         /*
5126          * Only show locks if all tasks are dumped:
5127          */
5128         if (!state_filter)
5129                 debug_show_all_locks();
5130 }
5131
5132 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5133 {
5134         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5135 }
5136
5137 /**
5138  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5139  * @idle: task in question
5140  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5141  *
5142  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5143  * flag, to make booting more robust.
5144  */
5145 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5146 {
5147         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5148         unsigned long flags;
5149
5150         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5151
5152         __sched_fork(idle);
5153         idle->state = TASK_RUNNING;
5154         idle->se.exec_start = sched_clock();
5155
5156         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5157         __set_task_cpu(idle, cpu);
5158
5159         rq->curr = rq->idle = idle;
5160 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5161         idle->oncpu = 1;
5162 #endif
5163         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5164
5165         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5166 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5167         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5168 #else
5169         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5170 #endif
5171         /*
5172          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5173          */
5174         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5175         ftrace_graph_init_task(idle);
5176 }
5177
5178 /*
5179  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5180  * indicates which cpus entered this state. This is used
5181  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5182  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5183  * always be CPU_BITS_NONE.
5184  */
5185 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5186
5187 /*
5188  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5189  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5190  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5191  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5192  * number of CPUs.
5193  *
5194  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5195  */
5196 static int get_update_sysctl_factor(void)
5197 {
5198         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5199         unsigned int factor;
5200
5201         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5202         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5203                 factor = 1;
5204                 break;
5205         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5206                 factor = cpus;
5207                 break;
5208         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5209         default:
5210                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5211                 break;
5212         }
5213
5214         return factor;
5215 }
5216
5217 static void update_sysctl(void)
5218 {
5219         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5220
5221 #define SET_SYSCTL(name) \
5222         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5223         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5224         SET_SYSCTL(sched_latency);
5225         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5226         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5227 #undef SET_SYSCTL
5228 }
5229
5230 static inline void sched_init_granularity(void)
5231 {
5232         update_sysctl();
5233 }
5234
5235 #ifdef CONFIG_SMP
5236 /*
5237  * This is how migration works:
5238  *
5239  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5240  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5241  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5242  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5243  *    thread off the CPU)
5244  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5245  *    task is still in the wrong runqueue.
5246  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5247  *    it and puts it into the right queue.
5248  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5249  * 7) we wake up and the migration is done.
5250  */
5251
5252 /*
5253  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5254  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5255  * is removed from the allowed bitmask.
5256  *
5257  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5258  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5259  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5260  */
5261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5262 {
5263         struct migration_req req;
5264         unsigned long flags;
5265         struct rq *rq;
5266         int ret = 0;
5267
5268         /*
5269          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5270          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5271          */
5272 again:
5273         while (task_is_waking(p))
5274                 cpu_relax();
5275         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5276         if (task_is_waking(p)) {
5277                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5278                 goto again;
5279         }
5280
5281         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5282                 ret = -EINVAL;
5283                 goto out;
5284         }
5285
5286         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5287                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5288                 ret = -EINVAL;
5289                 goto out;
5290         }
5291
5292         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5293                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5294         else {
5295                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5296                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5297         }
5298
5299         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5300         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5301                 goto out;
5302
5303         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask), &req)) {
5304                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5305                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
5306
5307                 get_task_struct(mt);
5308                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5309                 wake_up_process(mt);
5310                 put_task_struct(mt);
5311                 wait_for_completion(&req.done);
5312                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5313                 return 0;
5314         }
5315 out:
5316         task_rq_unlock(rq, &flags);
5317
5318         return ret;
5319 }
5320 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5321
5322 /*
5323  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5324  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5325  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5326  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5327  *
5328  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5329  * as the task is no longer on this CPU.
5330  *
5331  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5332  */
5333 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5334 {
5335         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5336         int ret = 0;
5337
5338         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5339                 return ret;
5340
5341         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5342         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5343
5344         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5345         /* Already moved. */
5346         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5347                 goto done;
5348         /* Affinity changed (again). */
5349         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5350                 goto fail;
5351
5352         /*
5353          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5354          * placed properly.
5355          */
5356         if (p->se.on_rq) {
5357                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5358                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5359                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5360                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5361         }
5362 done:
5363         ret = 1;
5364 fail:
5365         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5366         return ret;
5367 }
5368
5369 #define RCU_MIGRATION_IDLE      0
5370 #define RCU_MIGRATION_NEED_QS   1
5371 #define RCU_MIGRATION_GOT_QS    2
5372 #define RCU_MIGRATION_MUST_SYNC 3
5373
5374 /*
5375  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5376  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5377  * another runqueue.
5378  */
5379 static int migration_thread(void *data)
5380 {
5381         int badcpu;
5382         int cpu = (long)data;
5383         struct rq *rq;
5384
5385         rq = cpu_rq(cpu);
5386         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5387
5388         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5389         while (!kthread_should_stop()) {
5390                 struct migration_req *req;
5391                 struct list_head *head;
5392
5393                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5394
5395                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5396                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5397                         break;
5398                 }
5399
5400                 if (rq->active_balance) {
5401                         active_load_balance(rq, cpu);
5402                         rq->active_balance = 0;
5403                 }
5404
5405                 head = &rq->migration_queue;
5406
5407                 if (list_empty(head)) {
5408                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5409                         schedule();
5410                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5411                         continue;
5412                 }
5413                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5414                 list_del_init(head->next);
5415
5416                 if (req->task != NULL) {
5417                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5418                         __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5419                 } else if (likely(cpu == (badcpu = smp_processor_id()))) {
5420                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_GOT_QS;
5421                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5422                 } else {
5423                         req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_MUST_SYNC;
5424                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5425                         WARN_ONCE(1, "migration_thread() on CPU %d, expected %d\n", badcpu, cpu);
5426                 }
5427                 local_irq_enable();
5428
5429                 complete(&req->done);
5430         }
5431         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5432
5433         return 0;
5434 }
5435
5436 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5437 /*
5438  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5439  */
5440 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5441 {
5442         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5443         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5444         unsigned long flags;
5445
5446         local_irq_save(flags);
5447
5448         raw_spin_lock(&rq->lock);
5449         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5450         if (needs_cpu)
5451                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5452         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5453         /*
5454          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5455          * in the racer should migrate the task anyway.
5456          */
5457         if (needs_cpu)
5458                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5459         local_irq_restore(flags);
5460 }
5461
5462 /*
5463  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5464  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5465  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5466  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5467  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5468  */
5469 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5470 {
5471         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5472         unsigned long flags;
5473
5474         local_irq_save(flags);
5475         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5476         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5477         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5478         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5479         local_irq_restore(flags);
5480 }
5481
5482 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5483 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5484 {
5485         struct task_struct *p, *t;
5486
5487         read_lock(&tasklist_lock);
5488
5489         do_each_thread(t, p) {
5490                 if (p == current)
5491                         continue;
5492
5493                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5494                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5495         } while_each_thread(t, p);
5496
5497         read_unlock(&tasklist_lock);
5498 }
5499
5500 /*
5501  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5502  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5503  * Used by CPU offline code.
5504  */
5505 void sched_idle_next(void)
5506 {
5507         int this_cpu = smp_processor_id();
5508         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5509         struct task_struct *p = rq->idle;
5510         unsigned long flags;
5511
5512         /* cpu has to be offline */
5513         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5514
5515         /*
5516          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5517          * and interrupts disabled on the current cpu.
5518          */
5519         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5520
5521         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5522
5523         activate_task(rq, p, 0);
5524
5525         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5526 }
5527
5528 /*
5529  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5530  * offline.
5531  */
5532 void idle_task_exit(void)
5533 {
5534         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5535
5536         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5537
5538         if (mm != &init_mm)
5539                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5540         mmdrop(mm);
5541 }
5542
5543 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5544 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5545 {
5546         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5547
5548         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5549         BUG_ON(!p->exit_state);
5550
5551         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5552         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5553
5554         get_task_struct(p);
5555
5556         /*
5557          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5558          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5559          * fine.
5560          */
5561         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5562         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5563         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5564
5565         put_task_struct(p);
5566 }
5567
5568 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5569 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5570 {
5571         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5572         struct task_struct *next;
5573
5574         for ( ; ; ) {
5575                 if (!rq->nr_running)
5576                         break;
5577                 next = pick_next_task(rq);
5578                 if (!next)
5579                         break;
5580                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5581                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5582
5583         }
5584 }
5585
5586 /*
5587  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5588  */
5589 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5590 {
5591         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5592         rq->calc_load_active = 0;
5593 }
5594 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5595
5596 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5597
5598 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5599         {
5600                 .procname       = "sched_domain",
5601                 .mode           = 0555,
5602         },
5603         {}
5604 };
5605
5606 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5607         {
5608                 .procname       = "kernel",
5609                 .mode           = 0555,
5610                 .child          = sd_ctl_dir,
5611         },
5612         {}
5613 };
5614
5615 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5616 {
5617         struct ctl_table *entry =
5618                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5619
5620         return entry;
5621 }
5622
5623 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5624 {
5625         struct ctl_table *entry;
5626
5627         /*
5628          * In the intermediate directories, both the child directory and
5629          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5630          * will always be set. In the lowest directory the names are
5631          * static strings and all have proc handlers.
5632          */
5633         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5634                 if (entry->child)
5635                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5636                 if (entry->proc_handler == NULL)
5637                         kfree(entry->procname);
5638         }
5639
5640         kfree(*tablep);
5641         *tablep = NULL;
5642 }
5643
5644 static void
5645 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5646                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5647                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5648 {
5649         entry->procname = procname;
5650         entry->data = data;
5651         entry->maxlen = maxlen;
5652         entry->mode = mode;
5653         entry->proc_handler = proc_handler;
5654 }
5655
5656 static struct ctl_table *
5657 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5658 {
5659         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5660
5661         if (table == NULL)
5662                 return NULL;
5663
5664         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5665                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5666         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5667                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5668         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5669                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5670         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5671                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5672         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5673                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5674         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5675                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5676         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5677                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5678         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5679                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5680         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5681                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5682         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5683                 &sd->cache_nice_tries,
5684                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5685         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5686                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5687         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5688                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5689         /* &table[12] is terminator */
5690
5691         return table;
5692 }
5693
5694 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5695 {
5696         struct ctl_table *entry, *table;
5697         struct sched_domain *sd;
5698         int domain_num = 0, i;
5699         char buf[32];
5700
5701         for_each_domain(cpu, sd)
5702                 domain_num++;
5703         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5704         if (table == NULL)
5705                 return NULL;
5706
5707         i = 0;
5708         for_each_domain(cpu, sd) {
5709                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5710                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5711                 entry->mode = 0555;
5712                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5713                 entry++;
5714                 i++;
5715         }
5716         return table;
5717 }
5718
5719 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5720 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5721 {
5722         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5723         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5724         char buf[32];
5725
5726         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5727         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5728
5729         if (entry == NULL)
5730                 return;
5731
5732         for_each_possible_cpu(i) {
5733                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5734                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5735                 entry->mode = 0555;
5736                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5737                 entry++;
5738         }
5739
5740         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5741         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5742 }
5743
5744 /* may be called multiple times per register */
5745 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5746 {
5747         if (sd_sysctl_header)
5748                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5749         sd_sysctl_header = NULL;
5750         if (sd_ctl_dir[0].child)
5751                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5752 }
5753 #else
5754 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5755 {
5756 }
5757 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5758 {
5759 }
5760 #endif
5761
5762 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5763 {
5764         if (!rq->online) {
5765                 const struct sched_class *class;
5766
5767                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5768                 rq->online = 1;
5769
5770                 for_each_class(class) {
5771                         if (class->rq_online)
5772                                 class->rq_online(rq);
5773                 }
5774         }
5775 }
5776
5777 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5778 {
5779         if (rq->online) {
5780                 const struct sched_class *class;
5781
5782                 for_each_class(class) {
5783                         if (class->rq_offline)
5784                                 class->rq_offline(rq);
5785                 }
5786
5787                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5788                 rq->online = 0;
5789         }
5790 }
5791
5792 /*
5793  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5794  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5795  */
5796 static int __cpuinit
5797 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5798 {
5799         struct task_struct *p;
5800         int cpu = (long)hcpu;
5801         unsigned long flags;
5802         struct rq *rq;
5803
5804         switch (action) {
5805
5806         case CPU_UP_PREPARE:
5807         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5808                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5809                 if (IS_ERR(p))
5810                         return NOTIFY_BAD;
5811                 kthread_bind(p, cpu);
5812                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5813                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5814                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5815                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5816                 get_task_struct(p);
5817                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5818                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5819                 break;
5820
5821         case CPU_ONLINE:
5822         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5823                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5824                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5825
5826                 /* Update our root-domain */
5827                 rq = cpu_rq(cpu);
5828                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5829                 if (rq->rd) {
5830                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5831
5832                         set_rq_online(rq);
5833                 }
5834                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5835                 break;
5836
5837 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5838         case CPU_UP_CANCELED:
5839         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5840                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5841                         break;
5842                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5843                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5844                              cpumask_any(cpu_online_mask));
5845                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5846                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5847                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5848                 break;
5849
5850         case CPU_DEAD:
5851         case CPU_DEAD_FROZEN:
5852                 migrate_live_tasks(cpu);
5853                 rq = cpu_rq(cpu);
5854                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5855                 put_task_struct(rq->migration_thread);
5856                 rq->migration_thread = NULL;
5857                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5858                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5859                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5860                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5861                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5862                 migrate_dead_tasks(cpu);
5863                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5864                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5865                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5866                 calc_global_load_remove(rq);
5867                 /*
5868                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5869                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5870                  * the requestors.
5871                  */
5872                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5873                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5874                         struct migration_req *req;
5875
5876                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5877                                          struct migration_req, list);
5878                         list_del_init(&req->list);
5879                         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5880                         complete(&req->done);
5881                         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5882                 }
5883                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5884                 break;
5885
5886         case CPU_DYING:
5887         case CPU_DYING_FROZEN:
5888                 /* Update our root-domain */
5889                 rq = cpu_rq(cpu);
5890                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5891                 if (rq->rd) {
5892                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5893                         set_rq_offline(rq);
5894                 }
5895                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5896                 break;
5897 #endif
5898         }
5899         return NOTIFY_OK;
5900 }
5901
5902 /*
5903  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5904  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5905  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5906  */
5907 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5908         .notifier_call = migration_call,
5909         .priority = 10
5910 };
5911
5912 static int __init migration_init(void)
5913 {
5914         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5915         int err;
5916
5917         /* Start one for the boot CPU: */
5918         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5919         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5920         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5921         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5922
5923         return 0;
5924 }
5925 early_initcall(migration_init);
5926 #endif
5927
5928 #ifdef CONFIG_SMP
5929
5930 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5931
5932 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5933
5934 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5935 {
5936         sched_domain_debug_enabled = 1;
5937
5938         return 0;
5939 }
5940 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5941
5942 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5943                                   struct cpumask *groupmask)
5944 {
5945         struct sched_group *group = sd->groups;
5946         char str[256];
5947
5948         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5949         cpumask_clear(groupmask);
5950
5951         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5952
5953         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5954                 printk("does not load-balance\n");
5955                 if (sd->parent)
5956                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5957                                         " has parent");
5958                 return -1;
5959         }
5960
5961         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5962
5963         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5964                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5965                                 "CPU%d\n", cpu);
5966         }
5967         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5968                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5969                                 " CPU%d\n", cpu);
5970         }
5971
5972         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5973         do {
5974                 if (!group) {
5975                         printk("\n");
5976                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5977                         break;
5978                 }
5979
5980                 if (!group->cpu_power) {
5981                         printk(KERN_CONT "\n");
5982                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5983                                         "set\n");
5984                         break;
5985                 }
5986
5987                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5988                         printk(KERN_CONT "\n");
5989                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5990                         break;
5991                 }
5992
5993                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5994                         printk(KERN_CONT "\n");
5995                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5996                         break;
5997                 }
5998
5999                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6000
6001                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6002
6003                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6004                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6005                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6006                                 group->cpu_power);
6007                 }
6008
6009                 group = group->next;
6010         } while (group != sd->groups);
6011         printk(KERN_CONT "\n");
6012
6013         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6014                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6015
6016         if (sd->parent &&
6017             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6018                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6019                         "of domain->span\n");
6020         return 0;
6021 }
6022
6023 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6024 {
6025         cpumask_var_t groupmask;
6026         int level = 0;
6027
6028         if (!sched_domain_debug_enabled)
6029                 return;
6030
6031         if (!sd) {
6032                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6033                 return;
6034         }
6035
6036         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6037
6038         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6039                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6040                 return;
6041         }
6042
6043         for (;;) {
6044                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6045                         break;
6046                 level++;
6047                 sd = sd->parent;
6048                 if (!sd)
6049                         break;
6050         }
6051         free_cpumask_var(groupmask);
6052 }
6053 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6054 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6055 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6056
6057 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6058 {
6059         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6060                 return 1;
6061
6062         /* Following flags need at least 2 groups */
6063         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6064                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6065                          SD_BALANCE_FORK |
6066                          SD_BALANCE_EXEC |
6067                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6068                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6069                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6070                         return 0;
6071         }
6072
6073         /* Following flags don't use groups */
6074         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6075                 return 0;
6076
6077         return 1;
6078 }
6079
6080 static int
6081 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6082 {
6083         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6084
6085         if (sd_degenerate(parent))
6086                 return 1;
6087
6088         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6089                 return 0;
6090
6091         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6092         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6093                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6094                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6095                                 SD_BALANCE_FORK |
6096                                 SD_BALANCE_EXEC |
6097                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6098                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6099                 if (nr_node_ids == 1)
6100                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6101         }
6102         if (~cflags & pflags)
6103                 return 0;
6104
6105         return 1;
6106 }
6107
6108 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6109 {
6110         synchronize_sched();
6111
6112         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6113
6114         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6115         free_cpumask_var(rd->online);
6116         free_cpumask_var(rd->span);
6117         kfree(rd);
6118 }
6119
6120 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6121 {
6122         struct root_domain *old_rd = NULL;
6123         unsigned long flags;
6124
6125         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6126
6127         if (rq->rd) {
6128                 old_rd = rq->rd;
6129
6130                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6131                         set_rq_offline(rq);
6132
6133                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6134
6135                 /*
6136                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6137                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6138                  * in this function:
6139                  */
6140                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6141                         old_rd = NULL;
6142         }
6143
6144         atomic_inc(&rd->refcount);
6145         rq->rd = rd;
6146
6147         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6148         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6149                 set_rq_online(rq);
6150
6151         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6152
6153         if (old_rd)
6154                 free_rootdomain(old_rd);
6155 }
6156
6157 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6158 {
6159         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6160
6161         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6162
6163         if (bootmem)
6164                 gfp = GFP_NOWAIT;
6165
6166         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6167                 goto out;
6168         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6169                 goto free_span;
6170         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6171                 goto free_online;
6172
6173         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6174                 goto free_rto_mask;
6175         return 0;
6176
6177 free_rto_mask:
6178         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6179 free_online:
6180         free_cpumask_var(rd->online);
6181 free_span:
6182         free_cpumask_var(rd->span);
6183 out:
6184         return -ENOMEM;
6185 }
6186
6187 static void init_defrootdomain(void)
6188 {
6189         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6190
6191         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6192 }
6193
6194 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6195 {
6196         struct root_domain *rd;
6197
6198         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6199         if (!rd)
6200                 return NULL;
6201
6202         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6203                 kfree(rd);
6204                 return NULL;
6205         }
6206
6207         return rd;
6208 }
6209
6210 /*
6211  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6212  * hold the hotplug lock.
6213  */
6214 static void
6215 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6216 {
6217         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6218         struct sched_domain *tmp;
6219
6220         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6221         for (tmp = sd; tmp; ) {
6222                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6223                 if (!parent)
6224                         break;
6225
6226                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6227                         tmp->parent = parent->parent;
6228                         if (parent->parent)
6229                                 parent->parent->child = tmp;
6230                 } else
6231                         tmp = tmp->parent;
6232         }
6233
6234         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6235                 sd = sd->parent;
6236                 if (sd)
6237                         sd->child = NULL;
6238         }
6239
6240         sched_domain_debug(sd, cpu);
6241
6242         rq_attach_root(rq, rd);
6243         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6244 }
6245
6246 /* cpus with isolated domains */
6247 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6248
6249 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6250 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6251 {
6252         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6253         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6254         return 1;
6255 }
6256
6257 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6258
6259 /*
6260  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6261  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6262  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6263  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6264  *
6265  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6266  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6267  * and ->cpu_power to 0.
6268  */
6269 static void
6270 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6271                         const struct cpumask *cpu_map,
6272                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6273                                         struct sched_group **sg,
6274                                         struct cpumask *tmpmask),
6275                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6276 {
6277         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6278         int i;
6279
6280         cpumask_clear(covered);
6281
6282         for_each_cpu(i, span) {
6283                 struct sched_group *sg;
6284                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6285                 int j;
6286
6287                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6288                         continue;
6289
6290                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6291                 sg->cpu_power = 0;
6292
6293                 for_each_cpu(j, span) {
6294                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6295                                 continue;
6296
6297                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6298                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6299                 }
6300                 if (!first)
6301                         first = sg;
6302                 if (last)
6303                         last->next = sg;
6304                 last = sg;
6305         }
6306         last->next = first;
6307 }
6308
6309 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6310
6311 #ifdef CONFIG_NUMA
6312
6313 /**
6314  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6315  * @node: node whose sched_domain we're building
6316  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6317  *
6318  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6319  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6320  *
6321  * Should use nodemask_t.
6322  */
6323 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6324 {
6325         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6326
6327         min_val = INT_MAX;
6328
6329         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6330                 /* Start at @node */
6331                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6332
6333                 if (!nr_cpus_node(n))
6334                         continue;
6335
6336                 /* Skip already used nodes */
6337                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6338                         continue;
6339
6340                 /* Simple min distance search */
6341                 val = node_distance(node, n);
6342
6343                 if (val < min_val) {
6344                         min_val = val;
6345                         best_node = n;
6346                 }
6347         }
6348
6349         node_set(best_node, *used_nodes);
6350         return best_node;
6351 }
6352
6353 /**
6354  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6355  * @node: node whose cpumask we're constructing
6356  * @span: resulting cpumask
6357  *
6358  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6359  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6360  * out optimally.
6361  */
6362 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6363 {
6364         nodemask_t used_nodes;
6365         int i;
6366
6367         cpumask_clear(span);
6368         nodes_clear(used_nodes);
6369
6370         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6371         node_set(node, used_nodes);
6372
6373         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6374                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6375
6376                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6377         }
6378 }
6379 #endif /* CONFIG_NUMA */
6380
6381 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6382
6383 /*
6384  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6385  *
6386  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6387  *   and struct sched_domain. )
6388  */
6389 struct static_sched_group {
6390         struct sched_group sg;
6391         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6392 };
6393
6394 struct static_sched_domain {
6395         struct sched_domain sd;
6396         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6397 };
6398
6399 struct s_data {
6400 #ifdef CONFIG_NUMA
6401         int                     sd_allnodes;
6402         cpumask_var_t           domainspan;
6403         cpumask_var_t           covered;
6404         cpumask_var_t           notcovered;
6405 #endif
6406         cpumask_var_t           nodemask;
6407         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6408         cpumask_var_t           this_core_map;
6409         cpumask_var_t           send_covered;
6410         cpumask_var_t           tmpmask;
6411         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6412         struct root_domain      *rd;
6413 };
6414
6415 enum s_alloc {
6416         sa_sched_groups = 0,
6417         sa_rootdomain,
6418         sa_tmpmask,
6419         sa_send_covered,
6420         sa_this_core_map,
6421         sa_this_sibling_map,
6422         sa_nodemask,
6423         sa_sched_group_nodes,
6424 #ifdef CONFIG_NUMA
6425         sa_notcovered,
6426         sa_covered,
6427         sa_domainspan,
6428 #endif
6429         sa_none,
6430 };
6431
6432 /*
6433  * SMT sched-domains:
6434  */
6435 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6436 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6437 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6438
6439 static int
6440 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6441                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6442 {
6443         if (sg)
6444                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6445         return cpu;
6446 }
6447 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6448
6449 /*
6450  * multi-core sched-domains:
6451  */
6452 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6453 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6454 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6455 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6456
6457 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6458 static int
6459 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6460                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6461 {
6462         int group;
6463
6464         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6465         group = cpumask_first(mask);
6466         if (sg)
6467                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6468         return group;
6469 }
6470 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6471 static int
6472 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6473                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6474 {
6475         if (sg)
6476                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6477         return cpu;
6478 }
6479 #endif
6480
6481 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6482 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6483
6484 static int
6485 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6486                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6487 {
6488         int group;
6489 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6490         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6491         group = cpumask_first(mask);
6492 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6493         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6494         group = cpumask_first(mask);
6495 #else
6496         group = cpu;
6497 #endif
6498         if (sg)
6499                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6500         return group;
6501 }
6502
6503 #ifdef CONFIG_NUMA
6504 /*
6505  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6506  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6507  * gets dynamically allocated.
6508  */
6509 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6510 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6511
6512 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6513 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6514
6515 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6516                                  struct sched_group **sg,
6517                                  struct cpumask *nodemask)
6518 {
6519         int group;
6520
6521         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6522         group = cpumask_first(nodemask);
6523
6524         if (sg)
6525                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6526         return group;
6527 }
6528
6529 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6530 {
6531         struct sched_group *sg = group_head;
6532         int j;
6533
6534         if (!sg)
6535                 return;
6536         do {
6537                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6538                         struct sched_domain *sd;
6539
6540                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6541                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6542                                 /*
6543                                  * Only add "power" once for each
6544                                  * physical package.
6545                                  */
6546                                 continue;
6547                         }
6548
6549                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6550                 }
6551                 sg = sg->next;
6552         } while (sg != group_head);
6553 }
6554
6555 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6556                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6557 {
6558         struct sched_domain *sd;
6559         struct sched_group *sg, *prev;
6560         int n, j;
6561
6562         cpumask_clear(d->covered);
6563         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6564         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6565                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6566                 goto out;
6567         }
6568
6569         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6570         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6571
6572         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6573                           GFP_KERNEL, num);
6574         if (!sg) {
6575                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6576                        num);
6577                 return -ENOMEM;
6578         }
6579         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6580
6581         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6582                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6583                 sd->groups = sg;
6584         }
6585
6586         sg->cpu_power = 0;
6587         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6588         sg->next = sg;
6589         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6590
6591         prev = sg;
6592         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6593                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6594                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6595                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6596                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6597                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6598                         break;
6599                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6600                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6601                         continue;
6602                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6603                                   GFP_KERNEL, num);
6604                 if (!sg) {
6605                         printk(KERN_WARNING
6606                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6607                         return -ENOMEM;
6608                 }
6609                 sg->cpu_power = 0;
6610                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6611                 sg->next = prev->next;
6612                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6613                 prev->next = sg;
6614                 prev = sg;
6615         }
6616 out:
6617         return 0;
6618 }
6619 #endif /* CONFIG_NUMA */
6620
6621 #ifdef CONFIG_NUMA
6622 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6623 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6624                               struct cpumask *nodemask)
6625 {
6626         int cpu, i;
6627
6628         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6629                 struct sched_group **sched_group_nodes
6630                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6631
6632                 if (!sched_group_nodes)
6633                         continue;
6634
6635                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6636                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6637
6638                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6639                         if (cpumask_empty(nodemask))
6640                                 continue;
6641
6642                         if (sg == NULL)
6643                                 continue;
6644                         sg = sg->next;
6645 next_sg:
6646                         oldsg = sg;
6647                         sg = sg->next;
6648                         kfree(oldsg);
6649                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6650                                 goto next_sg;
6651                 }
6652                 kfree(sched_group_nodes);
6653                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6654         }
6655 }
6656 #else /* !CONFIG_NUMA */
6657 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6658                               struct cpumask *nodemask)
6659 {
6660 }
6661 #endif /* CONFIG_NUMA */
6662
6663 /*
6664  * Initialize sched groups cpu_power.
6665  *
6666  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6667  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6668  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6669  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6670  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6671  * less cpu_power.
6672  */
6673 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6674 {
6675         struct sched_domain *child;
6676         struct sched_group *group;
6677         long power;
6678         int weight;
6679
6680         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6681
6682         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6683                 return;
6684
6685         child = sd->child;
6686
6687         sd->groups->cpu_power = 0;
6688
6689         if (!child) {
6690                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6691                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6692                 /*
6693                  * SMT siblings share the power of a single core.
6694                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6695                  * that one core than a single thread would have,
6696                  * reflect that in sd->smt_gain.
6697                  */
6698                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6699                         power *= sd->smt_gain;
6700                         power /= weight;
6701                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6702                 }
6703                 sd->groups->cpu_power += power;
6704                 return;
6705         }
6706
6707         /*
6708          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6709          */
6710         group = child->groups;
6711         do {
6712                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6713                 group = group->next;
6714         } while (group != child->groups);
6715 }
6716
6717 /*
6718  * Initializers for schedule domains
6719  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6720  */
6721
6722 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6723 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6724 #else
6725 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6726 #endif
6727
6728 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6729
6730 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6731 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6732 {                                                               \
6733         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6734         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6735         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6736         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6737 }
6738
6739 SD_INIT_FUNC(CPU)
6740 #ifdef CONFIG_NUMA
6741  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6742  SD_INIT_FUNC(NODE)
6743 #endif
6744 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6745  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6746 #endif
6747 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6748  SD_INIT_FUNC(MC)
6749 #endif
6750
6751 static int default_relax_domain_level = -1;
6752
6753 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6754 {
6755         unsigned long val;
6756
6757         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6758         if (val < SD_LV_MAX)
6759                 default_relax_domain_level = val;
6760
6761         return 1;
6762 }
6763 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6764
6765 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6766                                  struct sched_domain_attr *attr)
6767 {
6768         int request;
6769
6770         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6771                 if (default_relax_domain_level < 0)
6772                         return;
6773                 else
6774                         request = default_relax_domain_level;
6775         } else
6776                 request = attr->relax_domain_level;
6777         if (request < sd->level) {
6778                 /* turn off idle balance on this domain */
6779                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6780         } else {
6781                 /* turn on idle balance on this domain */
6782                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6783         }
6784 }
6785
6786 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6787                                  const struct cpumask *cpu_map)
6788 {
6789         switch (what) {
6790         case sa_sched_groups:
6791                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6792                 d->sched_group_nodes = NULL;
6793         case sa_rootdomain:
6794                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6795         case sa_tmpmask:
6796                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6797         case sa_send_covered:
6798                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6799         case sa_this_core_map:
6800                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6801         case sa_this_sibling_map:
6802                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6803         case sa_nodemask:
6804                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6805         case sa_sched_group_nodes:
6806 #ifdef CONFIG_NUMA
6807                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6808         case sa_notcovered:
6809                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6810         case sa_covered:
6811                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6812         case sa_domainspan:
6813                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6814 #endif
6815         case sa_none:
6816                 break;
6817         }
6818 }
6819
6820 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6821                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6822 {
6823 #ifdef CONFIG_NUMA
6824         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6825                 return sa_none;
6826         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6827                 return sa_domainspan;
6828         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6829                 return sa_covered;
6830         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6831         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6832                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6833         if (!d->sched_group_nodes) {
6834                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6835                 return sa_notcovered;
6836         }
6837         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6838 #endif
6839         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6840                 return sa_sched_group_nodes;
6841         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6842                 return sa_nodemask;
6843         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6844                 return sa_this_sibling_map;
6845         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6846                 return sa_this_core_map;
6847         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6848                 return sa_send_covered;
6849         d->rd = alloc_rootdomain();
6850         if (!d->rd) {
6851                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6852                 return sa_tmpmask;
6853         }
6854         return sa_rootdomain;
6855 }
6856
6857 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6858         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6859 {
6860         struct sched_domain *sd = NULL;
6861 #ifdef CONFIG_NUMA
6862         struct sched_domain *parent;
6863
6864         d->sd_allnodes = 0;
6865         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6866             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6867                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6868                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6869                 set_domain_attribute(sd, attr);
6870                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6871                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6872                 d->sd_allnodes = 1;
6873         }
6874         parent = sd;
6875
6876         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6877         SD_INIT(sd, NODE);
6878         set_domain_attribute(sd, attr);
6879         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6880         sd->parent = parent;
6881         if (parent)
6882                 parent->child = sd;
6883         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6884 #endif
6885         return sd;
6886 }
6887
6888 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6889         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6890         struct sched_domain *parent, int i)
6891 {
6892         struct sched_domain *sd;
6893         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6894         SD_INIT(sd, CPU);
6895         set_domain_attribute(sd, attr);
6896         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6897         sd->parent = parent;
6898         if (parent)
6899                 parent->child = sd;
6900         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6901         return sd;
6902 }
6903
6904 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6905         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6906         struct sched_domain *parent, int i)
6907 {
6908         struct sched_domain *sd = parent;
6909 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6910         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6911         SD_INIT(sd, MC);
6912         set_domain_attribute(sd, attr);
6913         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6914         sd->parent = parent;
6915         parent->child = sd;
6916         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6917 #endif
6918         return sd;
6919 }
6920
6921 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6922         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6923         struct sched_domain *parent, int i)
6924 {
6925         struct sched_domain *sd = parent;
6926 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6927         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6928         SD_INIT(sd, SIBLING);
6929         set_domain_attribute(sd, attr);
6930         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6931         sd->parent = parent;
6932         parent->child = sd;
6933         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6934 #endif
6935         return sd;
6936 }
6937
6938 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6939                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6940 {
6941         switch (l) {
6942 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6943         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6944                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6945                             topology_thread_cpumask(cpu));
6946                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6947                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6948                                                 &cpu_to_cpu_group,
6949                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6950                 break;
6951 #endif
6952 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6953         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6954                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6955                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6956                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6957                                                 &cpu_to_core_group,
6958                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6959                 break;
6960 #endif
6961         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6962                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6963                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6964                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6965                                                 &cpu_to_phys_group,
6966                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6967                 break;
6968 #ifdef CONFIG_NUMA
6969         case SD_LV_ALLNODES:
6970                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6971                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6972                 break;
6973 #endif
6974         default:
6975                 break;
6976         }
6977 }
6978
6979 /*
6980  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6981  * to the individual cpus
6982  */
6983 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6984                                  struct sched_domain_attr *attr)
6985 {
6986         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6987         struct s_data d;
6988         struct sched_domain *sd;
6989         int i;
6990 #ifdef CONFIG_NUMA
6991         d.sd_allnodes = 0;
6992 #endif
6993
6994         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6995         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6996                 goto error;
6997         alloc_state = sa_sched_groups;
6998
6999         /*
7000          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7001          */
7002         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7003                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7004                             cpu_map);
7005
7006                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7007                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7008                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7009                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7010         }
7011
7012         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7013                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7014                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7015         }
7016
7017         /* Set up physical groups */
7018         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7019                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7020
7021 #ifdef CONFIG_NUMA
7022         /* Set up node groups */
7023         if (d.sd_allnodes)
7024                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7025
7026         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7027                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7028                         goto error;
7029 #endif
7030
7031         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7032 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7033         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7034                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7035                 init_sched_groups_power(i, sd);
7036         }
7037 #endif
7038 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7039         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7040                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7041                 init_sched_groups_power(i, sd);
7042         }
7043 #endif
7044
7045         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7046                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7047                 init_sched_groups_power(i, sd);
7048         }
7049
7050 #ifdef CONFIG_NUMA
7051         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7052                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7053
7054         if (d.sd_allnodes) {
7055                 struct sched_group *sg;
7056
7057                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7058                                                                 d.tmpmask);
7059                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7060         }
7061 #endif
7062
7063         /* Attach the domains */
7064         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7065 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7066                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7067 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7068                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7069 #else
7070                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7071 #endif
7072                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7073         }
7074
7075         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7076         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7077         return 0;
7078
7079 error:
7080         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7081         return -ENOMEM;
7082 }
7083
7084 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7085 {
7086         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7087 }
7088
7089 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7090 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7091 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7092                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7093
7094 /*
7095  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7096  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7097  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7098  */
7099 static cpumask_var_t fallback_doms;
7100
7101 /*
7102  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7103  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7104  * or 0 if it stayed the same.
7105  */
7106 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7107 {
7108         return 0;
7109 }
7110
7111 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7112 {
7113         int i;
7114         cpumask_var_t *doms;
7115
7116         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7117         if (!doms)
7118                 return NULL;
7119         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7120                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7121                         free_sched_domains(doms, i);
7122                         return NULL;
7123                 }
7124         }
7125         return doms;
7126 }
7127
7128 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7129 {
7130         unsigned int i;
7131         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7132                 free_cpumask_var(doms[i]);
7133         kfree(doms);
7134 }
7135
7136 /*
7137  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7138  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7139  * exclude other special cases in the future.
7140  */
7141 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7142 {
7143         int err;
7144
7145         arch_update_cpu_topology();
7146         ndoms_cur = 1;
7147         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7148         if (!doms_cur)
7149                 doms_cur = &fallback_doms;
7150         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7151         dattr_cur = NULL;
7152         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7153         register_sched_domain_sysctl();
7154
7155         return err;
7156 }
7157
7158 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7159                                        struct cpumask *tmpmask)
7160 {
7161         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7162 }
7163
7164 /*
7165  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7166  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7167  */
7168 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7169 {
7170         /* Save because hotplug lock held. */
7171         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7172         int i;
7173
7174         for_each_cpu(i, cpu_map)
7175                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7176         synchronize_sched();
7177         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7178 }
7179
7180 /* handle null as "default" */
7181 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7182                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7183 {
7184         struct sched_domain_attr tmp;
7185
7186         /* fast path */
7187         if (!new && !cur)
7188                 return 1;
7189
7190         tmp = SD_ATTR_INIT;
7191         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7192                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7193                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7194 }
7195
7196 /*
7197  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7198  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7199  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7200  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7201  *
7202  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7203  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7204  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7205  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7206  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7207  * it as it is.
7208  *
7209  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7210  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7211  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7212  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7213  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7214  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7215  *
7216  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7217  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7218  * and it will not create the default domain.
7219  *
7220  * Call with hotplug lock held
7221  */
7222 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7223                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7224 {
7225         int i, j, n;
7226         int new_topology;
7227
7228         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7229
7230         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7231         unregister_sched_domain_sysctl();
7232
7233         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7234         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7235
7236         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7237
7238         /* Destroy deleted domains */
7239         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7240                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7241                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7242                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7243                                 goto match1;
7244                 }
7245                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7246                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7247 match1:
7248                 ;
7249         }
7250
7251         if (doms_new == NULL) {
7252                 ndoms_cur = 0;
7253                 doms_new = &fallback_doms;
7254                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7255                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7256         }
7257
7258         /* Build new domains */
7259         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7260                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7261                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7262                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7263                                 goto match2;
7264                 }
7265                 /* no match - add a new doms_new */
7266                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7267                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7268 match2:
7269                 ;
7270         }
7271
7272         /* Remember the new sched domains */
7273         if (doms_cur != &fallback_doms)
7274                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7275         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7276         doms_cur = doms_new;
7277         dattr_cur = dattr_new;
7278         ndoms_cur = ndoms_new;
7279
7280         register_sched_domain_sysctl();
7281
7282         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7283 }
7284
7285 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7286 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7287 {
7288         get_online_cpus();
7289
7290         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7291         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7292
7293         rebuild_sched_domains();
7294         put_online_cpus();
7295 }
7296
7297 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7298 {
7299         unsigned int level = 0;
7300
7301         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7302                 return -EINVAL;
7303
7304         /*
7305          * level is always be positive so don't check for
7306          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7307          * What happens on 0 or 1 byte write,
7308          * need to check for count as well?
7309          */
7310
7311         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7312                 return -EINVAL;
7313
7314         if (smt)
7315                 sched_smt_power_savings = level;
7316         else
7317                 sched_mc_power_savings = level;
7318
7319         arch_reinit_sched_domains();
7320
7321         return count;
7322 }
7323
7324 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7325 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7326                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7327                                            char *page)
7328 {
7329         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7330 }
7331 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7332                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7333                                             const char *buf, size_t count)
7334 {
7335         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7336 }
7337 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7338                          sched_mc_power_savings_show,
7339                          sched_mc_power_savings_store);
7340 #endif
7341
7342 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7343 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7344                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7345                                             char *page)
7346 {
7347         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7348 }
7349 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7350                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7351                                              const char *buf, size_t count)
7352 {
7353         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7354 }
7355 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7356                    sched_smt_power_savings_show,
7357                    sched_smt_power_savings_store);
7358 #endif
7359
7360 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7361 {
7362         int err = 0;
7363
7364 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7365         if (smt_capable())
7366                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7367                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7368 #endif
7369 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7370         if (!err && mc_capable())
7371                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7372                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7373 #endif
7374         return err;
7375 }
7376 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7377
7378 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7379 /*
7380  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
7381  * When cpusets are enabled they take over this function.
7382  */
7383 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7384                                 unsigned long action, void *hcpu)
7385 {
7386         switch (action) {
7387         case CPU_ONLINE:
7388         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7389         case CPU_DOWN_PREPARE:
7390         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7391         case CPU_DOWN_FAILED:
7392         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7393                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7394                 return NOTIFY_OK;
7395
7396         default:
7397                 return NOTIFY_DONE;
7398         }
7399 }
7400 #endif
7401
7402 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7403                                 unsigned long action, void *hcpu)
7404 {
7405         int cpu = (int)(long)hcpu;
7406
7407         switch (action) {
7408         case CPU_DOWN_PREPARE:
7409         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7410                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7411                 return NOTIFY_OK;
7412
7413         case CPU_DOWN_FAILED:
7414         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7415         case CPU_ONLINE:
7416         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7417                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7418                 return NOTIFY_OK;
7419
7420         default:
7421                 return NOTIFY_DONE;
7422         }
7423 }
7424
7425 void __init sched_init_smp(void)
7426 {
7427         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7428
7429         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7430         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7431
7432 #if defined(CONFIG_NUMA)
7433         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7434                                                                 GFP_KERNEL);
7435         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7436 #endif
7437         get_online_cpus();
7438         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7439         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7440         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7441         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7442                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7443         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7444         put_online_cpus();
7445
7446 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7447         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7448         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7449 #endif
7450
7451         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7452         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7453
7454         init_hrtick();
7455
7456         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7457         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7458                 BUG();
7459         sched_init_granularity();
7460         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7461
7462         init_sched_rt_class();
7463 }
7464 #else
7465 void __init sched_init_smp(void)
7466 {
7467         sched_init_granularity();
7468 }
7469 #endif /* CONFIG_SMP */
7470
7471 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7472
7473 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7474 {
7475         return in_lock_functions(addr) ||
7476                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7477                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7478 }
7479
7480 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7481 {
7482         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7483         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7484 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7485         cfs_rq->rq = rq;
7486 #endif
7487         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7488 }
7489
7490 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7491 {
7492         struct rt_prio_array *array;
7493         int i;
7494
7495         array = &rt_rq->active;
7496         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7497                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7498                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7499         }
7500         /* delimiter for bitsearch: */
7501         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7502
7503 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7504         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7505 #ifdef CONFIG_SMP
7506         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7507 #endif
7508 #endif
7509 #ifdef CONFIG_SMP
7510         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7511         rt_rq->overloaded = 0;
7512         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7513 #endif
7514
7515         rt_rq->rt_time = 0;
7516         rt_rq->rt_throttled = 0;
7517         rt_rq->rt_runtime = 0;
7518         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7519
7520 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7521         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7522         rt_rq->rq = rq;
7523 #endif
7524 }
7525
7526 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7527 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7528                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7529                                 struct sched_entity *parent)
7530 {
7531         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7532         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7533         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7534         cfs_rq->tg = tg;
7535         if (add)
7536                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7537
7538         tg->se[cpu] = se;
7539         /* se could be NULL for init_task_group */
7540         if (!se)
7541                 return;
7542
7543         if (!parent)
7544                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7545         else
7546                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7547
7548         se->my_q = cfs_rq;
7549         se->load.weight = tg->shares;
7550         se->load.inv_weight = 0;
7551         se->parent = parent;
7552 }
7553 #endif
7554
7555 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7556 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7557                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7558                 struct sched_rt_entity *parent)
7559 {
7560         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7561
7562         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7563         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7564         rt_rq->tg = tg;
7565         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7566         if (add)
7567                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7568
7569         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7570         if (!rt_se)
7571                 return;
7572
7573         if (!parent)
7574                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7575         else
7576                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7577
7578         rt_se->my_q = rt_rq;
7579         rt_se->parent = parent;
7580         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7581 }
7582 #endif
7583
7584 void __init sched_init(void)
7585 {
7586         int i, j;
7587         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7588
7589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7590         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7591 #endif
7592 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7593         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7594 #endif
7595 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7596         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7597 #endif
7598         if (alloc_size) {
7599                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7600
7601 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7602                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7603                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7604
7605                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7606                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7607
7608 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7609 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7610                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7611                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7612
7613                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7614                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7615
7616 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7617 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7618                 for_each_possible_cpu(i) {
7619                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7620                         ptr += cpumask_size();
7621                 }
7622 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7623         }
7624
7625 #ifdef CONFIG_SMP
7626         init_defrootdomain();
7627 #endif
7628
7629         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7630                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7631
7632 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7633         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7634                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7635 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7636
7637 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7638         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7639         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7640
7641 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7642
7643 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7644         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7645                                             __alignof__(unsigned long));
7646 #endif
7647         for_each_possible_cpu(i) {
7648                 struct rq *rq;
7649
7650                 rq = cpu_rq(i);
7651                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7652                 rq->nr_running = 0;
7653                 rq->calc_load_active = 0;
7654                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7655                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7656                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7657 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7658                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7659                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7660 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7661                 /*
7662                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7663                  *
7664                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7665                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7666                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7667                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7668                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7669                  * (se->load.weight).
7670                  *
7671                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7672                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7673                  * then A0's share of the cpu resource is:
7674                  *
7675                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7676                  *
7677                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7678                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7679                  */
7680                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7681 #endif
7682 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7683
7684                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7685 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7686                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7687 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7688                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7689 #endif
7690 #endif
7691
7692                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7693                         rq->cpu_load[j] = 0;
7694 #ifdef CONFIG_SMP
7695                 rq->sd = NULL;
7696                 rq->rd = NULL;
7697                 rq->post_schedule = 0;
7698                 rq->active_balance = 0;
7699                 rq->next_balance = jiffies;
7700                 rq->push_cpu = 0;
7701                 rq->cpu = i;
7702                 rq->online = 0;
7703                 rq->migration_thread = NULL;
7704                 rq->idle_stamp = 0;
7705                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7706                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7707                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7708 #endif
7709                 init_rq_hrtick(rq);
7710                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7711         }
7712
7713         set_load_weight(&init_task);
7714
7715 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7716         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7717 #endif
7718
7719 #ifdef CONFIG_SMP
7720         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7721 #endif
7722
7723 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7724         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7725 #endif
7726
7727         /*
7728          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7729          */
7730         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7731         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7732
7733         /*
7734          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7735          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7736          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7737          * when this runqueue becomes "idle".
7738          */
7739         init_idle(current, smp_processor_id());
7740
7741         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7742
7743         /*
7744          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7745          */
7746         current->sched_class = &fair_sched_class;
7747
7748         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7749         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7750 #ifdef CONFIG_SMP
7751 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7752         zalloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7753         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
7754 #endif
7755         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7756         if (cpu_isolated_map == NULL)
7757                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7758 #endif /* SMP */
7759
7760         perf_event_init();
7761
7762         scheduler_running = 1;
7763 }
7764
7765 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7766 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7767 {
7768         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7769
7770         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7771 }
7772
7773 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7774 {
7775 #ifdef in_atomic
7776         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7777
7778         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7779             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7780                 return;
7781         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7782                 return;
7783         prev_jiffy = jiffies;
7784
7785         printk(KERN_ERR
7786                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7787                         file, line);
7788         printk(KERN_ERR
7789                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7790                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7791                         current->pid, current->comm);
7792
7793         debug_show_held_locks(current);
7794         if (irqs_disabled())
7795                 print_irqtrace_events(current);
7796         dump_stack();
7797 #endif
7798 }
7799 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7800 #endif
7801
7802 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7803 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7804 {
7805         int on_rq;
7806
7807         on_rq = p->se.on_rq;
7808         if (on_rq)
7809                 deactivate_task(rq, p, 0);
7810         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7811         if (on_rq) {
7812                 activate_task(rq, p, 0);
7813                 resched_task(rq->curr);
7814         }
7815 }
7816
7817 void normalize_rt_tasks(void)
7818 {
7819         struct task_struct *g, *p;
7820         unsigned long flags;
7821         struct rq *rq;
7822
7823         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7824         do_each_thread(g, p) {
7825                 /*
7826                  * Only normalize user tasks:
7827                  */
7828                 if (!p->mm)
7829                         continue;
7830
7831                 p->se.exec_start                = 0;
7832 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7833                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7834                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7835                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7836 #endif
7837
7838                 if (!rt_task(p)) {
7839                         /*
7840                          * Renice negative nice level userspace
7841                          * tasks back to 0:
7842                          */
7843                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7844                                 set_user_nice(p, 0);
7845                         continue;
7846                 }
7847
7848                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7849                 rq = __task_rq_lock(p);
7850
7851                 normalize_task(rq, p);
7852
7853                 __task_rq_unlock(rq);
7854                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7855         } while_each_thread(g, p);
7856
7857         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7858 }
7859
7860 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7861
7862 #ifdef CONFIG_IA64
7863 /*
7864  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7865  *
7866  * They can only be called when the whole system has been
7867  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7868  * activity can take place. Using them for anything else would
7869  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7870  * under any other configuration.
7871  */
7872
7873 /**
7874  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7875  * @cpu: the processor in question.
7876  *
7877  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7878  */
7879 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7880 {
7881         return cpu_curr(cpu);
7882 }
7883
7884 /**
7885  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7886  * @cpu: the processor in question.
7887  * @p: the task pointer to set.
7888  *
7889  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7890  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7891  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7892  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7893  * and caller must save the original value of the current task (see
7894  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7895  * re-starting the system.
7896  *
7897  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7898  */
7899 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7900 {
7901         cpu_curr(cpu) = p;
7902 }
7903
7904 #endif
7905
7906 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7907 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7908 {
7909         int i;
7910
7911         for_each_possible_cpu(i) {
7912                 if (tg->cfs_rq)
7913                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7914                 if (tg->se)
7915                         kfree(tg->se[i]);
7916         }
7917
7918         kfree(tg->cfs_rq);
7919         kfree(tg->se);
7920 }
7921
7922 static
7923 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7924 {
7925         struct cfs_rq *cfs_rq;
7926         struct sched_entity *se;
7927         struct rq *rq;
7928         int i;
7929
7930         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7931         if (!tg->cfs_rq)
7932                 goto err;
7933         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7934         if (!tg->se)
7935                 goto err;
7936
7937         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7938
7939         for_each_possible_cpu(i) {
7940                 rq = cpu_rq(i);
7941
7942                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7943                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7944                 if (!cfs_rq)
7945                         goto err;
7946
7947                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7948                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7949                 if (!se)
7950                         goto err_free_rq;
7951
7952                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
7953         }
7954
7955         return 1;
7956
7957  err_free_rq:
7958         kfree(cfs_rq);
7959  err:
7960         return 0;
7961 }
7962
7963 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7964 {
7965         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7966                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7967 }
7968
7969 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7970 {
7971         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7972 }
7973 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
7974 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7975 {
7976 }
7977
7978 static inline
7979 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7980 {
7981         return 1;
7982 }
7983
7984 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7985 {
7986 }
7987
7988 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7989 {
7990 }
7991 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7992
7993 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7994 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7995 {
7996         int i;
7997
7998         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7999
8000         for_each_possible_cpu(i) {
8001                 if (tg->rt_rq)
8002                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8003                 if (tg->rt_se)
8004                         kfree(tg->rt_se[i]);
8005         }
8006
8007         kfree(tg->rt_rq);
8008         kfree(tg->rt_se);
8009 }
8010
8011 static
8012 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8013 {
8014         struct rt_rq *rt_rq;
8015         struct sched_rt_entity *rt_se;
8016         struct rq *rq;
8017         int i;
8018
8019         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8020         if (!tg->rt_rq)
8021                 goto err;
8022         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8023         if (!tg->rt_se)
8024                 goto err;
8025
8026         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8027                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8028
8029         for_each_possible_cpu(i) {
8030                 rq = cpu_rq(i);
8031
8032                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8033                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8034                 if (!rt_rq)
8035                         goto err;
8036
8037                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8038                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8039                 if (!rt_se)
8040                         goto err_free_rq;
8041
8042                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8043         }
8044
8045         return 1;
8046
8047  err_free_rq:
8048         kfree(rt_rq);
8049  err:
8050         return 0;
8051 }
8052
8053 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8054 {
8055         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8056                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8057 }
8058
8059 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8060 {
8061         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8062 }
8063 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8064 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8065 {
8066 }
8067
8068 static inline
8069 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8070 {
8071         return 1;
8072 }
8073
8074 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8075 {
8076 }
8077
8078 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8079 {
8080 }
8081 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8082
8083 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8084 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8085 {
8086         free_fair_sched_group(tg);
8087         free_rt_sched_group(tg);
8088         kfree(tg);
8089 }
8090
8091 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8092 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8093 {
8094         struct task_group *tg;
8095         unsigned long flags;
8096         int i;
8097
8098         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8099         if (!tg)
8100                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8101
8102         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8103                 goto err;
8104
8105         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8106                 goto err;
8107
8108         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8109         for_each_possible_cpu(i) {
8110                 register_fair_sched_group(tg, i);
8111                 register_rt_sched_group(tg, i);
8112         }
8113         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8114
8115         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8116
8117         tg->parent = parent;
8118         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8119         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8120         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8121
8122         return tg;
8123
8124 err:
8125         free_sched_group(tg);
8126         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8127 }
8128
8129 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8130 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8131 {
8132         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8133         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8134 }
8135
8136 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8137 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8138 {
8139         unsigned long flags;
8140         int i;
8141
8142         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8143         for_each_possible_cpu(i) {
8144                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8145                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8146         }
8147         list_del_rcu(&tg->list);
8148         list_del_rcu(&tg->siblings);
8149         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8150
8151         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8152         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8153 }
8154
8155 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8156  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8157  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8158  *      reflect its new group.
8159  */
8160 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8161 {
8162         int on_rq, running;
8163         unsigned long flags;
8164         struct rq *rq;
8165
8166         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8167
8168         running = task_current(rq, tsk);
8169         on_rq = tsk->se.on_rq;
8170
8171         if (on_rq)
8172                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8173         if (unlikely(running))
8174                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8175
8176         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8177
8178 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8179         if (tsk->sched_class->moved_group)
8180                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8181 #endif
8182
8183         if (unlikely(running))
8184                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8185         if (on_rq)
8186                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8187
8188         task_rq_unlock(rq, &flags);
8189 }
8190 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8191
8192 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8193 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8194 {
8195         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8196         int on_rq;
8197
8198         on_rq = se->on_rq;
8199         if (on_rq)
8200                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8201
8202         se->load.weight = shares;
8203         se->load.inv_weight = 0;
8204
8205         if (on_rq)
8206                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8207 }
8208
8209 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8210 {
8211         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8212         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8213         unsigned long flags;
8214
8215         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8216         __set_se_shares(se, shares);
8217         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8218 }
8219
8220 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8221
8222 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8223 {
8224         int i;
8225         unsigned long flags;
8226
8227         /*
8228          * We can't change the weight of the root cgroup.
8229          */
8230         if (!tg->se[0])
8231                 return -EINVAL;
8232
8233         if (shares < MIN_SHARES)
8234                 shares = MIN_SHARES;
8235         else if (shares > MAX_SHARES)
8236                 shares = MAX_SHARES;
8237
8238         mutex_lock(&shares_mutex);
8239         if (tg->shares == shares)
8240                 goto done;
8241
8242         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8243         for_each_possible_cpu(i)
8244                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8245         list_del_rcu(&tg->siblings);
8246         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8247
8248         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8249         synchronize_sched();
8250
8251         /*
8252          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8253          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8254          */
8255         tg->shares = shares;
8256         for_each_possible_cpu(i) {
8257                 /*
8258                  * force a rebalance
8259                  */
8260                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8261                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8262         }
8263
8264         /*
8265          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8266          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8267          */
8268         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8269         for_each_possible_cpu(i)
8270                 register_fair_sched_group(tg, i);
8271         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8272         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8273 done:
8274         mutex_unlock(&shares_mutex);
8275         return 0;
8276 }
8277
8278 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8279 {
8280         return tg->shares;
8281 }
8282 #endif
8283
8284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8285 /*
8286  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8287  */
8288 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8289
8290 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8291 {
8292         if (runtime == RUNTIME_INF)
8293                 return 1ULL << 20;
8294
8295         return div64_u64(runtime << 20, period);
8296 }
8297
8298 /* Must be called with tasklist_lock held */
8299 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8300 {
8301         struct task_struct *g, *p;
8302
8303         do_each_thread(g, p) {
8304                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8305                         return 1;
8306         } while_each_thread(g, p);
8307
8308         return 0;
8309 }
8310
8311 struct rt_schedulable_data {
8312         struct task_group *tg;
8313         u64 rt_period;
8314         u64 rt_runtime;
8315 };
8316
8317 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8318 {
8319         struct rt_schedulable_data *d = data;
8320         struct task_group *child;
8321         unsigned long total, sum = 0;
8322         u64 period, runtime;
8323
8324         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8325         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8326
8327         if (tg == d->tg) {
8328                 period = d->rt_period;
8329                 runtime = d->rt_runtime;
8330         }
8331
8332         /*
8333          * Cannot have more runtime than the period.
8334          */
8335         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8336                 return -EINVAL;
8337
8338         /*
8339          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8340          */
8341         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8342                 return -EBUSY;
8343
8344         total = to_ratio(period, runtime);
8345
8346         /*
8347          * Nobody can have more than the global setting allows.
8348          */
8349         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8350                 return -EINVAL;
8351
8352         /*
8353          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8354          */
8355         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8356                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8357                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8358
8359                 if (child == d->tg) {
8360                         period = d->rt_period;
8361                         runtime = d->rt_runtime;
8362                 }
8363
8364                 sum += to_ratio(period, runtime);
8365         }
8366
8367         if (sum > total)
8368                 return -EINVAL;
8369
8370         return 0;
8371 }
8372
8373 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8374 {
8375         struct rt_schedulable_data data = {
8376                 .tg = tg,
8377                 .rt_period = period,
8378                 .rt_runtime = runtime,
8379         };
8380
8381         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8382 }
8383
8384 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8385                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8386 {
8387         int i, err = 0;
8388
8389         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8390         read_lock(&tasklist_lock);
8391         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8392         if (err)
8393                 goto unlock;
8394
8395         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8396         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8397         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8398
8399         for_each_possible_cpu(i) {
8400                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8401
8402                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8403                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8404                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8405         }
8406         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8407  unlock:
8408         read_unlock(&tasklist_lock);
8409         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8410
8411         return err;
8412 }
8413
8414 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8415 {
8416         u64 rt_runtime, rt_period;
8417
8418         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8419         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8420         if (rt_runtime_us < 0)
8421                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8422
8423         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8424 }
8425
8426 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8427 {
8428         u64 rt_runtime_us;
8429
8430         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8431                 return -1;
8432
8433         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8434         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8435         return rt_runtime_us;
8436 }
8437
8438 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8439 {
8440         u64 rt_runtime, rt_period;
8441
8442         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8443         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8444
8445         if (rt_period == 0)
8446                 return -EINVAL;
8447
8448         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8449 }
8450
8451 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8452 {
8453         u64 rt_period_us;
8454
8455         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8456         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8457         return rt_period_us;
8458 }
8459
8460 static int sched_rt_global_constraints(void)
8461 {
8462         u64 runtime, period;
8463         int ret = 0;
8464
8465         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8466                 return -EINVAL;
8467
8468         runtime = global_rt_runtime();
8469         period = global_rt_period();
8470
8471         /*
8472          * Sanity check on the sysctl variables.
8473          */
8474         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8475                 return -EINVAL;
8476
8477         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8478         read_lock(&tasklist_lock);
8479         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8480         read_unlock(&tasklist_lock);
8481         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8482
8483         return ret;
8484 }
8485
8486 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8487 {
8488         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8489         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8490                 return 0;
8491
8492         return 1;
8493 }
8494
8495 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8496 static int sched_rt_global_constraints(void)
8497 {
8498         unsigned long flags;
8499         int i;
8500
8501         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8502                 return -EINVAL;
8503
8504         /*
8505          * There's always some RT tasks in the root group
8506          * -- migration, kstopmachine etc..
8507          */
8508         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8509                 return -EBUSY;
8510
8511         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8512         for_each_possible_cpu(i) {
8513                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8514
8515                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8516                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8517                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8518         }
8519         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8520
8521         return 0;
8522 }
8523 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8524
8525 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8526                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8527                 loff_t *ppos)
8528 {
8529         int ret;
8530         int old_period, old_runtime;
8531         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8532
8533         mutex_lock(&mutex);
8534         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8535         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8536
8537         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8538
8539         if (!ret && write) {
8540                 ret = sched_rt_global_constraints();
8541                 if (ret) {
8542                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8543                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8544                 } else {
8545                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8546                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8547                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8548                 }
8549         }
8550         mutex_unlock(&mutex);
8551
8552         return ret;
8553 }
8554
8555 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8556
8557 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8558 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8559 {
8560         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8561                             struct task_group, css);
8562 }
8563
8564 static struct cgroup_subsys_state *
8565 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8566 {
8567         struct task_group *tg, *parent;
8568
8569         if (!cgrp->parent) {
8570                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8571                 return &init_task_group.css;
8572         }
8573
8574         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8575         tg = sched_create_group(parent);
8576         if (IS_ERR(tg))
8577                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8578
8579         return &tg->css;
8580 }
8581
8582 static void
8583 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8584 {
8585         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8586
8587         sched_destroy_group(tg);
8588 }
8589
8590 static int
8591 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8592 {
8593 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8594         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8595                 return -EINVAL;
8596 #else
8597         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8598         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8599                 return -EINVAL;
8600 #endif
8601         return 0;
8602 }
8603
8604 static int
8605 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8606                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8607 {
8608         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8609         if (retval)
8610                 return retval;
8611         if (threadgroup) {
8612                 struct task_struct *c;
8613                 rcu_read_lock();
8614                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8615                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8616                         if (retval) {
8617                                 rcu_read_unlock();
8618                                 return retval;
8619                         }
8620                 }
8621                 rcu_read_unlock();
8622         }
8623         return 0;
8624 }
8625
8626 static void
8627 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8628                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8629                   bool threadgroup)
8630 {
8631         sched_move_task(tsk);
8632         if (threadgroup) {
8633                 struct task_struct *c;
8634                 rcu_read_lock();
8635                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8636                         sched_move_task(c);
8637                 }
8638                 rcu_read_unlock();
8639         }
8640 }
8641
8642 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8643 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8644                                 u64 shareval)
8645 {
8646         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8647 }
8648
8649 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8650 {
8651         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8652
8653         return (u64) tg->shares;
8654 }
8655 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8656
8657 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8658 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8659                                 s64 val)
8660 {
8661         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8662 }
8663
8664 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8665 {
8666         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8667 }
8668
8669 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8670                 u64 rt_period_us)
8671 {
8672         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8673 }
8674
8675 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8676 {
8677         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8678 }
8679 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8680
8681 static struct cftype cpu_files[] = {
8682 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8683         {
8684                 .name = "shares",
8685                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8686                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8687         },
8688 #endif
8689 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8690         {
8691                 .name = "rt_runtime_us",
8692                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8693                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8694         },
8695         {
8696                 .name = "rt_period_us",
8697                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8698                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8699         },
8700 #endif
8701 };
8702
8703 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8704 {
8705         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8706 }
8707
8708 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8709         .name           = "cpu",
8710         .create         = cpu_cgroup_create,
8711         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8712         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8713         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8714         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8715         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8716         .early_init     = 1,
8717 };
8718
8719 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8720
8721 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8722
8723 /*
8724  * CPU accounting code for task groups.
8725  *
8726  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8727  * (balbir@in.ibm.com).
8728  */
8729
8730 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8731 struct cpuacct {
8732         struct cgroup_subsys_state css;
8733         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8734         u64 __percpu *cpuusage;
8735         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8736         struct cpuacct *parent;
8737 };
8738
8739 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8740
8741 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8742 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8743 {
8744         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8745                             struct cpuacct, css);
8746 }
8747
8748 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8749 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8750 {
8751         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8752                             struct cpuacct, css);
8753 }
8754
8755 /* create a new cpu accounting group */
8756 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8757         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8758 {
8759         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8760         int i;
8761
8762         if (!ca)
8763                 goto out;
8764
8765         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8766         if (!ca->cpuusage)
8767                 goto out_free_ca;
8768
8769         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8770                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8771                         goto out_free_counters;
8772
8773         if (cgrp->parent)
8774                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8775
8776         return &ca->css;
8777
8778 out_free_counters:
8779         while (--i >= 0)
8780                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8781         free_percpu(ca->cpuusage);
8782 out_free_ca:
8783         kfree(ca);
8784 out:
8785         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8786 }
8787
8788 /* destroy an existing cpu accounting group */
8789 static void
8790 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8791 {
8792         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8793         int i;
8794
8795         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8796                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8797         free_percpu(ca->cpuusage);
8798         kfree(ca);
8799 }
8800
8801 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8802 {
8803         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8804         u64 data;
8805
8806 #ifndef CONFIG_64BIT
8807         /*
8808          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8809          */
8810         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8811         data = *cpuusage;
8812         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8813 #else
8814         data = *cpuusage;
8815 #endif
8816
8817         return data;
8818 }
8819
8820 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8821 {
8822         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8823
8824 #ifndef CONFIG_64BIT
8825         /*
8826          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8827          */
8828         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8829         *cpuusage = val;
8830         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8831 #else
8832         *cpuusage = val;
8833 #endif
8834 }
8835
8836 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8837 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8838 {
8839         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8840         u64 totalcpuusage = 0;
8841         int i;
8842
8843         for_each_present_cpu(i)
8844                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8845
8846         return totalcpuusage;
8847 }
8848
8849 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8850                                                                 u64 reset)
8851 {
8852         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8853         int err = 0;
8854         int i;
8855
8856         if (reset) {
8857                 err = -EINVAL;
8858                 goto out;
8859         }
8860
8861         for_each_present_cpu(i)
8862                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8863
8864 out:
8865         return err;
8866 }
8867
8868 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8869                                    struct seq_file *m)
8870 {
8871         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8872         u64 percpu;
8873         int i;
8874
8875         for_each_present_cpu(i) {
8876                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8877                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8878         }
8879         seq_printf(m, "\n");
8880         return 0;
8881 }
8882
8883 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8884         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8885         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8886 };
8887
8888 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8889                 struct cgroup_map_cb *cb)
8890 {
8891         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8892         int i;
8893
8894         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
8895                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
8896                 val = cputime64_to_clock_t(val);
8897                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
8898         }
8899         return 0;
8900 }
8901
8902 static struct cftype files[] = {
8903         {
8904                 .name = "usage",
8905                 .read_u64 = cpuusage_read,
8906                 .write_u64 = cpuusage_write,
8907         },
8908         {
8909                 .name = "usage_percpu",
8910                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
8911         },
8912         {
8913                 .name = "stat",
8914                 .read_map = cpuacct_stats_show,
8915         },
8916 };
8917
8918 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8919 {
8920         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8921 }
8922
8923 /*
8924  * charge this task's execution time to its accounting group.
8925  *
8926  * called with rq->lock held.
8927  */
8928 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8929 {
8930         struct cpuacct *ca;
8931         int cpu;
8932
8933         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8934                 return;
8935
8936         cpu = task_cpu(tsk);
8937
8938         rcu_read_lock();
8939
8940         ca = task_ca(tsk);
8941
8942         for (; ca; ca = ca->parent) {
8943                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8944                 *cpuusage += cputime;
8945         }
8946
8947         rcu_read_unlock();
8948 }
8949
8950 /*
8951  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
8952  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
8953  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
8954  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
8955  *
8956  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
8957  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
8958  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
8959  */
8960 #ifdef CONFIG_SMP
8961 #define CPUACCT_BATCH   \
8962         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
8963 #else
8964 #define CPUACCT_BATCH   0
8965 #endif
8966
8967 /*
8968  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
8969  */
8970 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
8971                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
8972 {
8973         struct cpuacct *ca;
8974         int batch = CPUACCT_BATCH;
8975
8976         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
8977                 return;
8978
8979         rcu_read_lock();
8980         ca = task_ca(tsk);
8981
8982         do {
8983                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
8984                 ca = ca->parent;
8985         } while (ca);
8986         rcu_read_unlock();
8987 }
8988
8989 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8990         .name = "cpuacct",
8991         .create = cpuacct_create,
8992         .destroy = cpuacct_destroy,
8993         .populate = cpuacct_populate,
8994         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8995 };
8996 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
8997
8998 #ifndef CONFIG_SMP
8999
9000 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9001 {
9002         return 0;
9003 }
9004 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9005
9006 void synchronize_sched_expedited(void)
9007 {
9008 }
9009 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9010
9011 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9012
9013 static DEFINE_PER_CPU(struct migration_req, rcu_migration_req);
9014 static DEFINE_MUTEX(rcu_sched_expedited_mutex);
9015
9016 #define RCU_EXPEDITED_STATE_POST -2
9017 #define RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE -1
9018
9019 static int rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9020
9021 int rcu_expedited_torture_stats(char *page)
9022 {
9023         int cnt = 0;
9024         int cpu;
9025
9026         cnt += sprintf(&page[cnt], "state: %d /", rcu_expedited_state);
9027         for_each_online_cpu(cpu) {
9028                  cnt += sprintf(&page[cnt], " %d:%d",
9029                                 cpu, per_cpu(rcu_migration_req, cpu).dest_cpu);
9030         }
9031         cnt += sprintf(&page[cnt], "\n");
9032         return cnt;
9033 }
9034 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_expedited_torture_stats);
9035
9036 static long synchronize_sched_expedited_count;
9037
9038 /*
9039  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9040  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9041  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9042  * any sort of common-case code.
9043  *
9044  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9045  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9046  * observe this restriction will result in deadlock.
9047  */
9048 void synchronize_sched_expedited(void)
9049 {
9050         int cpu;
9051         unsigned long flags;
9052         bool need_full_sync = 0;
9053         struct rq *rq;
9054         struct migration_req *req;
9055         long snap;
9056         int trycount = 0;
9057
9058         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9059         snap = ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9060         get_online_cpus();
9061         while (!mutex_trylock(&rcu_sched_expedited_mutex)) {
9062                 put_online_cpus();
9063                 if (trycount++ < 10)
9064                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9065                 else {
9066                         synchronize_sched();
9067                         return;
9068                 }
9069                 if (ACCESS_ONCE(synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9070                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9071                         return;
9072                 }
9073                 get_online_cpus();
9074         }
9075         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_POST;
9076         for_each_online_cpu(cpu) {
9077                 rq = cpu_rq(cpu);
9078                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9079                 init_completion(&req->done);
9080                 req->task = NULL;
9081                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_NEED_QS;
9082                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9083                 list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
9084                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9085                 wake_up_process(rq->migration_thread);
9086         }
9087         for_each_online_cpu(cpu) {
9088                 rcu_expedited_state = cpu;
9089                 req = &per_cpu(rcu_migration_req, cpu);
9090                 rq = cpu_rq(cpu);
9091                 wait_for_completion(&req->done);
9092                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9093                 if (unlikely(req->dest_cpu == RCU_MIGRATION_MUST_SYNC))
9094                         need_full_sync = 1;
9095                 req->dest_cpu = RCU_MIGRATION_IDLE;
9096                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9097         }
9098         rcu_expedited_state = RCU_EXPEDITED_STATE_IDLE;
9099         synchronize_sched_expedited_count++;
9100         mutex_unlock(&rcu_sched_expedited_mutex);
9101         put_online_cpus();
9102         if (need_full_sync)
9103                 synchronize_sched();
9104 }
9105 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9106
9107 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */